Nat Metab:香港大学团队发现中性粒细胞蛋白酶抑制内脏脂肪产热,为肥胖治疗提供新思路
肥胖是一种慢性炎症性代谢疾病,其核心特征是脂肪过度积累,并伴随免疫细胞浸润、低度炎症和能量代谢紊乱。白色脂肪组织“棕色化”能够提高能量消耗,被认为是对抗肥胖及其相关代谢并发症的重要策略。然而,与皮下白色脂肪相比,内脏白色脂肪更难发生棕色化,这也是肥胖治疗领域长期面临的挑战之一。
2026年8月31日,香港大学李嘉诚医学院何丽莊 (Ruby L.C. Hoo) 教授团队在
Nature Metabolism(IF=27.5)
在线发表题为
Neutrophil serine proteases inhibit thermogenic capacity of visceral white adipose tissue
的研究论文。
该研究发现,中性粒细胞来源的丝氨酸蛋白酶 NE 和 PR3 可抑制内脏白色脂肪棕色化和产热;敲除或药理抑制 NE 则可恢复内脏脂肪产热能力、增加能量消耗并减少内脏脂肪积累。该发现揭示了内脏脂肪难以棕色化的新机制,并提示临床已有的 NE 抑制剂 sivelestat 具有用于肥胖治疗的潜在再利用价值。

尽管白色脂肪棕色化被认为是提高能量消耗的重要方式,但不同脂肪库对产热刺激的反应并不相同。相比皮下白色脂肪,内脏白色脂肪对冷刺激或 β3 肾上腺素能受体激动剂的反应较弱,其棕色化能力明显受限;而内脏脂肪又与心血管代谢风险、非酒精性脂肪肝、卒中和心肌梗死等密切相关,因此,解析其“难以燃烧”的原因具有重要意义。
近年来,脂肪组织中的免疫微环境被认为是影响产热重塑的重要因素。M2 型巨噬细胞和嗜酸性粒细胞等可促进脂肪棕色化。而促炎性免疫细胞,比如M1 型巨噬细胞,通常抑制这一过程。中性粒细胞及其释放的丝氨酸蛋白酶 NE 和 蛋白酶 3 PR3 已被发现与肥胖、2 型糖尿病和脂肪肝等代谢异常相关,但它们是否直接参与调控内脏脂肪产热,此前仍不清楚。

机理模式图(图源自
Nature Metabolism
)
研究团队发现,在 CL316,243 或冷刺激诱导产热时,雄性小鼠皮下脂肪可明显棕色化,而内脏附睾白色脂肪反应较弱,并伴随中性粒细胞浸润及 NE/PR3 活性升高。敲除 NE 或在内脏脂肪局部使用 NE 抑制剂 sivelestat,则可恢复内脏脂肪棕色化,提高产热和能量消耗,并减少内脏脂肪重量,提示 NE 是限制内脏脂肪“燃烧”的关键因素之一。
机制上,NE 和 PR3 可通过多种方式抑制米色脂肪生成:一方面诱导脂肪祖细胞 G0/G1 期阻滞,下调 CDK4–Cyclin D1 轴,抑制其增殖;另一方面削弱米色脂肪细胞分化和线粒体功能,并通过降解 IGFBP-3 抑制其促分化作用。此外,NE/PR3 还可促进巨噬细胞向促炎性 M1 表型极化,形成不利于脂肪棕色化的炎症微环境。
在高脂饮食诱导的肥胖小鼠中,sivelestat 可降低 NE/PR3 活性,减轻内脏脂肪中性粒细胞浸润,并在冷刺激下增强内脏脂肪 UCP1 表达和米色样脂肪细胞形成,改善体温维持能力、减少内脏脂肪比例。
综上,该研究揭示了中性粒细胞—NSP 轴抑制内脏脂肪产热的新机制,并提示 NE 抑制剂 sivelestat 可能具有肥胖及相关代谢疾病治疗的再利用潜力。
该研究由香港大学李嘉诚医学院药理及药剂学系、内科学系及香港大学生物医药技术全国重点实验室等团队完成,得到了香港研究资助局卓越学科领域计划、协作研究金及优配研究金支持。通讯作者为何丽莊教授,第一作者为袁卢凤子博士。
参考消息:https://www.nature.com/articles/s42255-026-01598-6
