《细胞》:高温催肥!中国科学家发现,高温暴露会在大脑中形成“热记忆”,损害长期代谢健康,维生素A或可解丨科学大发现
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春暖花开,最近天气逐渐变热,奇点糕想起去年夏天热得不行的办公室,又开始心有戚戚了。
随着全球气温持续升高,热应激(Heat Stress)已成为威胁人类健康的重大环境因素。虽然短期受热可能暂时提升代谢率或改善胰岛素敏感性,但长期暴露于高温环境对健康的深远影响仍是科学界的黑箱。
有研究发现,常年在高温下工作的人,代谢紊乱和肥胖的风险会显著升高,背后的原因我们仍不得而知。
今日,《细胞》杂志发表来自中南大学湘雅医院罗湘杭/黄燕、山东省立医院赵家军团队的研究成果,研究者们首次发现了一条皮肤-下丘脑信号轴,揭露了高温暴露形成“热记忆”、驱动代谢障碍的背后机制。
研究发现,高温暴露会促使皮肤分泌KLK14,经循环在下丘脑星形胶质细胞中形成表观遗传记忆,调控周围神经活动,最终通过交感神经降低脂肪动员、导致代谢受损。
好消息是,小规模临床研究证实,维生素A能够有效抑制高温暴露诱导的KLK14分泌,改善代谢障碍。

研究者建立了热应激小鼠模型,使其每日活跃期接受6小时的37℃热暴露,持续一周。这并不会影响小鼠的进食量。干预完成后给予小鼠两周恢复期,随后进行十周的高脂饮食喂养。
神奇的是,虽然恢复期时热应激小鼠的一切代谢水平正常,但面对高脂饮食,这些小鼠表现出了严重的代谢问题,更容易变胖、糖耐量受损更严重、脂肪细胞肥大更明显。
这一现象得到了人类数据的验证。研究者在著名“火炉”城市长沙建立了一个外卖骑手观察队列,发现累计暴露于37℃以上高温环境的时间与骑手BMI、腰围、内脏脂肪增加、胰岛素抵抗呈显著相关。
显然,慢性热暴露会促成长期的代谢功能障碍。
研究者首先想到的是作为体温调节和能量稳态调控核心的下丘脑。单细胞测序结果显示,小鼠下丘脑室旁核(PVN)中一种高表达LRRC7的星形胶质细胞在热应激后显著扩张。即使停止热暴露数周后,仍能观察到这些细胞染色质保持开放状态,形成了“热记忆”。将这些LRRC7+星形胶质细胞移植给健康小鼠,也会导致小鼠在正常环境中出现代谢损伤。
追溯影响LRRC7+星形胶质细胞的物质,研究者竟发现,元凶是血清中一种皮肤角质形成细胞来源的分泌蛋白,KLK14。敲除小鼠皮肤Klk14,即使遭受热应激,小鼠脑内LRRC7+星形胶质细胞也不会激活,代谢也不会受损。
机制分析显示,皮肤分泌的KLK14通过血液循环进入下丘脑,与LRRC7+星形胶质细胞上的受体CHL1结合,激活表观遗传调节因子ALKBH1,介导N6-mA去甲基化,导致合成GABA的关键酶MAOB表达上调。LRRC7+星形胶质细胞释放过量的GABA,抑制了邻近的分泌催产素的PVNOXT神经元的活性,使交感神经活动下降,白色脂肪组织中的去甲肾上腺素水平降低,脂肪分解酶(如ATGL和p-HSL)表达下降。最终,脂肪无法有效被消耗,只能堆积在体内。
那么,有没有方法应对热应激呢?
研究者发现,热应激会耗尽皮肤中的维生素A及其衍生物。给小鼠补充维生素A能显著降低循环中的KLK14水平,减少脑内LRRC7+星形胶质细胞扩增,缓解高脂饮食诱导的肥胖和代谢功能障碍。
研究者还开展了一项招募59名骑手的小规模临床研究,结果显示每日服用5000 IU维生素A,干预四个月,可显著降低高温暴露期间的BMI增长(1.56% vs 5.04%),空腹胰岛素水平和内脏脂肪也显著改善。
研究者指出,全球变暖背景下高温正在悄悄重塑我们的代谢系统,维生素A作为一种低成本、高效率的公卫策略,或可以用于预防长期高温暴露人群的代谢性疾病。
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参考资料:
[1]Zhou HY, Feng X, Wen J, et al. A skin-hypothalamus axis couples heat stress and metabolic dysfunction. Cell. 2026;189:1-18. doi:10.1016/j.cell.2026.03.045


本文作者丨代丝雨
