C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制3T3-L1前脂肪细胞的分化

doi:10.12307/2026.250

中国组织工程研究 ›› 2026, Vol. 30 ›› Issue (19): 4867-4872.doi: 10.12307/2026.250

• 脂肪干细胞 adipose-derived stem cells • 上一篇下一篇

C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制3T3-L1前脂肪细胞的分化

买热艳木·肉孜，汪红平，张翠平，夏娟，申甜，雷涛，鲁郡，高洁

上海中医药大学附属普陀医院，上海市 200062

收稿日期:2025-09-05 接受日期:2025-11-28 出版日期:2026-07-08 发布日期:2026-02-13
通讯作者: 高洁，硕士，主治医师，上海中医药大学附属普陀医院，上海市 200062
作者简介:买热艳木·肉孜，女，1997年生，新疆维吾尔自治区阿克苏市人，维吾尔族，硕士，主要从事糖尿病血管病变研究。
基金资助:
普陀区卫生系统科技创新项目(ptkwws202417)，项目负责人：高洁；普陀区卫生系统科技创新项目(ptkwws202003)，项目负责人：雷涛；普陀区卫生系统科技创新项目(ptkwws202302)，项目负责人：鲁郡；普陀区临床特色专科(2024tszk02)，项目负责人：鲁郡；
普陀区临床特色专科(2020tszk01)，项目负责人：雷涛；上海市卫生健康委员会科研项目(202240309)，项目负责人：鲁郡

Inhibitory effect of complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 on 3T3-L1 preadipocyte differentiation

Maireyanmu·Rozi, Wang Hongping, Zhang Cuiping, Xia Juan, Shen Tian, Lei Tao, Lu Jun, Gao Jie

Putuo Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200062, China

Received:2025-09-05 Accepted:2025-11-28 Online:2026-07-08 Published:2026-02-13
Contact: Gao Jie, MS, Attending physician, Putuo Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200062, China
About author:Maireyanmu·Rozi, MS, Putuo Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200062, China
Supported by:
Putuo District Health System Science and Technology Innovation Project, No. ptkwws202417 (to GJ); Putuo District Health System Science and Technology Innovation Project, No. ptkwws202003 (to LT); Putuo District Health System Science and Technology Innovation Project, No. ptkwws202302 (to LJ); Putuo District Clinical Specialty, No. 2024tszk02 (to LJ); Putuo District Clinical Specialty, No. 2020tszk01 (to LT); Shanghai Municipal Health Commission Scientific Research Project, No. 202240309 (to LJ)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4：是一种由脂肪组织分泌的细胞因子，属于 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白家族成员。它通过调节能量代谢、炎症反应和胰岛素敏感性，在糖脂代谢平衡中发挥重要作用。 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4能够抑制食欲、促进脂肪酸氧化并改善肥胖相关的代谢紊乱，因此在脂肪代谢调节方面具有潜在应用价值。
脂肪分化：前脂肪细胞在特定信号(如过氧化物酶体增殖物激活受体γ、CCAAT/增强子结合蛋白α等转录因子)的调控下，逐步分化为成熟脂肪细胞。该分化过程伴随脂质积累，并与肥胖、胰岛素抵抗等代谢疾病密切相关。

摘要
背景：脂肪细胞分化是一个复杂的生物学过程，涉及前脂肪细胞向成熟脂肪细胞的转化，这一过程在肥胖和相关代谢性疾病的发生发展中发挥关键作用。近年来，C1q/肿瘤坏死因子相关蛋白家族作为脂肪因子新成员，已成为代谢调控领域的研究热点。
目的：探究 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对3T3-L1前脂肪细胞分化的作用及机制。
方法：采用CCK-8法测定不同质量浓度 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对3T3-L1前脂肪细胞活性的影响，选择安全浓度进行干预。将3T3-L1前脂肪细胞分为对照组、诱导剂组、 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4组，首先将3T3-L1前脂肪细胞进行接触抑制2 d，随后加入成脂诱导剂和 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4处理。分化第10天，采用油红O染色观察脂滴形成程度，采用RT-qPCR和Western blot检测CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4基因的mRNA和蛋白表达水平，采用甘油三酯和总胆固醇检测试剂盒测定细胞内甘油三酯和总胆固醇水平。
结果与结论：C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对3T3-L1前脂肪细胞无毒性作用的最高安全质量浓度为1 000 ng/mL。与对照组相比，诱导剂组细胞内脂滴形成增加，甘油三酯和总胆固醇水平升高(P < 0.05)，CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4的mRNA及蛋白表达水平显著上调(P < 0.05)。与诱导剂组相比，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4组细胞内脂滴形成减少，甘油三酯和总胆固醇水平降低(P < 0.05)；CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4的mRNA及蛋白表达水平显著下调(P < 0.05)。结果表明，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4能抑制前脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞，作用机制可能与下调CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4的表达有关。

https://orcid.org/0009-0003-6118-0543 (买热艳木·肉孜)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

关键词: CTRP4, 脂肪分化, 3T3-L1前脂肪细胞, 肥胖, 脂肪生成, 代谢紊乱, 脂质积累, 代谢失衡

Abstract: BACKGROUND: Adipocyte differentiation is a complex biological process involving the transformation of preadipocytes into mature adipocytes. This process plays a key role in the development and progression of obesity and related metabolic diseases. In recent years, the complement C1q/tumor necrosis factor-related protein family, as a new member of the adipokine family, has become a research hotspot in the field of metabolic regulation.
OBJECTIVE: To investigate the effect of complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 on the differentiation of 3T3-L1 preadipocytes and its underlying mechanism.
METHODS: The CCK-8 assay was used to determine the effects of different concentrations of complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 on the viability of 3T3-L1 preadipocytes, and a safe concentration was selected for intervention. 3T3-L1 preadipocytes were divided into a control group, an inducer group, and a complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 group. 3T3-L1 preadipocytes were first contact-inhibited for 2 days, followed by adipogenic inducer and complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 treatment. On day 10 of differentiation, lipid droplet formation was observed using Oil Red O staining. The mRNA and protein expression levels of CCAAT/enhancer binding protein α, peroxisome proliferator-activated receptor γ, and fatty acid binding protein 4 were determined by RT-qPCR and western blot assay. Intracellular triglyceride and total cholesterol levels were measured using triglyceride and total cholesterol detection kits.
RESULTS AND CONCLUSION: The safe maximum concentration of complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 without toxicity to 3T3-L1 preadipocytes was 1 000 ng/mL. Compared with the control group, the inducer group showed increased intracellular lipid droplet formation, elevated triglyceride and total cholesterol levels (P < 0.05), and significantly upregulated mRNA and protein expression levels of CCAAT/enhancer binding protein α, peroxisome proliferator-activated receptor γ, and fatty acid binding protein 4 (P < 0.05). Compared with the inducer group, the complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 group showed reduced intracellular lipid droplet formation, lower triglyceride and total cholesterol levels (P < 0.05). The mRNA and protein expression levels of CCAAT/enhancer binding protein α, peroxisome proliferator-activated receptor γ, and fatty acid binding protein 4 were significantly downregulated (P < 0.05). These results suggest that complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 inhibits the differentiation of preadipocytes into mature adipocytes, and its mechanism of action may be related to downregulating the expression of CCAAT/enhancer binding protein α, peroxisome proliferator-activated receptor γ, and fatty acid binding protein 4.

Key words: CTRP4, adipose differentiation, 3T3-L1 preadipocytes, obesity, adipogenesis, metabolic disorders, lipid accumulation, metabolic imbalance

中图分类号:

买热艳木·肉孜, 汪红平, 张翠平, 夏娟, 申甜, 雷涛, 鲁郡, 高洁. C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制3T3-L1前脂肪细胞的分化[J]. 中国组织工程研究, 2026, 30(19): 4867-4872.

Maireyanmu·Rozi, Wang Hongping, Zhang Cuiping, Xia Juan, Shen Tian, Lei Tao, Lu Jun, Gao Jie. Inhibitory effect of complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 on 3T3-L1 preadipocyte differentiation[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2026, 30(19): 4867-4872.

图/表（结果） 5

2.1 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对3T3-L1前脂肪细胞存活率的影响 采用CCK-8试剂盒检测细胞存活率。图2结果显示：与对照组相比，10，100，1 000 ng/mL C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4重组蛋白没有对细胞产生毒性(P > 0.05)，而2 000 ng/mL C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4重组蛋白对细胞产生毒性(P < 0.01)。因此选择1 000 ng/mL最高有效质量浓度C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4重组蛋白进行后续实验。

2.2 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对3T3-L1细胞分化和脂质积累的影响 油红O染色显示：对照组没有明显的成熟脂肪细胞；与对照组相比，诱导剂组油红O染色颜色强度深，说明前脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞数量较多；与诱导剂组相比，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4组油红O染色颜色强度变弱，说明前脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞数量变少，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制前脂肪细胞分化；萃取油红O染料进行半定量分析，结果同样证实C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制前脂肪细胞分化(P < 0.001)，见图3。

2.3 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对3T3-L1细胞内甘油三酯和总胆固醇水平的影响 对照组甘油三酯和总胆固醇水平最低，与对照组相比，诱导剂组甘油三酯和总胆固醇水平明显上升(P < 0.001)；与诱导剂组相比，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4组甘油三酯和总胆固醇水平明显减少(P < 0.001)，说明C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制了脂代谢指标甘油三酯和总胆固醇表达水平，见图4。

2.4 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对3T3-L1细胞成脂基因mRNA表达的影响 如图5所示，对照组CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4 mRNA表达最低；与对照组相比，诱导剂组CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4 mRNA表达均明显上升(P < 0.001)；与诱导剂组相比，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4组CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4 mRNA表达均明显下降(P < 0.001)，说明C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制成脂基因的表达。

2.5 C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对3T3-L1细胞成脂蛋白表达的影响 如图6所示，对照组CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4蛋白表达水平均最低；与对照组相比，诱导剂组CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4蛋白表达水平均明显上升(P < 0.001)；与诱导剂组相比，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4组CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4蛋白表达水平均明显下降(P < 0.05，P < 0.01)，同样说明C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制成脂蛋白的表达。

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引言

肥胖是代谢综合征和2型糖尿病最常见的表现形式[1]。脂肪组织作为重要的代谢调节器官，在热量过剩时会通过两种方式扩张：增生(新脂肪细胞分化)和肥大(现有脂肪细胞增大)[2]。在肥胖状态下，脂肪组织功能障碍会导致代谢稳态破坏，表现为促炎因子(如肿瘤坏死因子α、白细胞介素6)分泌增加而抗炎脂肪因子(如脂联素)减少，进而引发慢性低度炎症和胰岛素抵抗，最终促进2型糖尿病的发生发展[3-4]。目前越来越多的资源和资金用来解决肥胖问题，比如低热量饮食疗法、药物疗法(奥利司他、胰高血糖素样肽1受体激动剂)、外科手术治疗等[5-6]，但疗效欠佳，故寻找安全有效以及不良反应少的抗肥胖治疗药物至关重要。
C1q肿瘤坏死因子相关蛋白是脂肪因子超家族的重要成员，由脂肪组织分泌，目前已鉴定出15个亚型[7-8]。其中，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4的结构较为特殊，它含有2个球状补体1q结构域，但缺乏典型的胶原结构域[9]，第1个补体1q结构域倾向于维持单体状态，而第2个结构域则能形成高阶寡聚体，这种寡聚化显著增强了与受体的结合能力，表明多聚体形式是C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4发挥生物学功能的主要活性构象。此外，研究发现C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4可能通过与核蛋白及Toll样受体4等共受体的协同作用，参与调控先天免疫和炎症反应相关的信号通路[10]。基础研究发现，下丘脑C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4过表达可有效降低局部及全身炎症因子(肿瘤坏死因子α、白细胞介素6)水平，它的抗炎效应可能通过强化食欲抑制信号通路来改善机体能量代谢平衡[10-11]。临床研究显示，在同时患有2型糖尿病和非酒精性脂肪肝病的患者中，血清C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4水平显著低于单纯2型糖尿病患者；进一步分析发现，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4水平与体质量指数、高敏C-反应蛋白、空腹血糖、甘油三酯及胰岛素抵抗指数呈显著负相关，而与高密度脂蛋白胆固醇呈正相关，提示C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4在代谢调控中发挥保护作用[12-13]。但是有关C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4在脂肪分化中的作用及机制目前研究较少。该研究主要目的是探究C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4对脂肪细胞分化的作用，为肥胖防治提供一定的理论基础。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

材料方法

1.1 设计 观察性体外细胞学实验。实验方案设计见图1。

1.2 时间及地点 实验于2024年10月至2025年5月在上海市中医药大学附属普陀医院实验中心完成。

1.3 材料
1.3.1 细胞 3T3-L1前脂肪细胞购于上海中乔新舟生物科技有限公司。
1.3.2 试剂 重组C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4蛋白购于美国RD公司(货号2137-TN)；DMEM培养基购于上海中乔新舟生物科技有限公司(货号ZQ-100)；胰岛素(货号1860440)、罗格列酮(货号R2408)、地塞米松(货号D4902)、3异丁基-1-甲基黄嘌呤(IBMX) (货号15879)、油红O粉末(货号O0625-25 G)均购于美国Sigma 公司；CCK-8细胞活性检测试剂盒购于武汉博士德生物工程有限公司(货号AR1199)；抗过氧化物酶体增殖物激活受体γ抗体(货号ab136649)、抗CCAAT/增强子结合蛋白α抗体(货号ab16502)、抗脂肪酸结合蛋白4抗体(货号ab92501)均购于美国Abcam公司；抗β-actin抗体(货号3700)购于美国Cell Signaling公司；ECL试剂盒购自上海Laisi Biotechnology(货号LSW3515)；RNA提取试剂盒(货号B0004DP)、甘油三酯检测试剂盒(货号A111-2-1)、总胆固醇检测试剂盒(货号A110-1-1)均购于南京建成生物工程有限公司。
1.3.3 仪器 BioRad-680多功能酶标仪、165-8001垂直电泳仪(美国Bio-Rad公司)；CKX31倒置显微镜(日本Olympus公司)。
1.4 实验方法
1.4.1 CCK-8检测不同质量浓度C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4处理后3T3-L1前脂肪细胞的存活率 将3T3-L1前脂肪细胞按照每孔1×104细胞密度接种于96孔板中，在37 ℃、体积分数5%CO2培养箱中培养24 h，加入不同质量浓度C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4蛋白(0，10，100，1 000，2 000 ng/mL)继续在37 ℃、体积分数5%CO2培养箱中孵育24 h，每孔加入10% CCK-8溶液，在37 ℃、体积分数5%CO2培养箱中孵育2 h，在450 nm处测定吸光度值。细胞存活率=(药物组吸光度值-空白组吸光度值)/(对照组吸光度值-空白组吸光度值)×100%。
1.4.2 细胞分化诱导剂的配制 将胰岛素干粉溶于盐酸配制成25 mg/mL原液，再用含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基稀释至5 μg/mL工作浓度；3-异丁基-1-甲基黄嘌呤用乙醇配制成0.5 mmol/L工作液；地塞米松先用甲醇配制成25 μg/mL原液，再用含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基稀释至0.25 μmol/L工作浓度；罗格列酮用二甲基亚砜配制成10 mmol/L原液后，继续用含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基稀释至2 μmol/L工作浓度。所有母液配制过程需在无菌条件下进行，现配现用。
1.4.3 3T3-L1前脂肪细胞分组与分化 3T3-L1前脂肪细胞以每孔5×104细胞密度接种于6孔板中，使用含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基在37 ℃、体积分数5%CO2孵箱中常规培养。待细胞生长至完全汇合后，进行如下分组处理：对照组用含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基培养；诱导剂组用含0.5 mmol/L 3-异丁基-1-甲基黄嘌呤、0.25 μmol/L地塞米松、5 μg/mL胰岛素和2 μmol/L罗格列酮、体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基进行诱导分化；C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4组则在诱导分化培养基中加入经CCK-8实验确定的无毒最高质量浓度C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4。各组均给予相应处理2 d，随后更换为含体积分数10%胎牛血清和5 μg/mL胰岛素的DMEM维持培养基，此后每2 d更换1次含体积分数10%胎牛血清的DMEM培养基，直至细胞完全分化。
1.4.4 油红O染色 将3T3-L1脂肪细胞按照1.4.3进行分组，分化10 d后用PBS冲洗3次，然后在室温下使用40 g/L多聚甲醛固定10 min，用PBS清洗3次，在避光环境中用油红O染色10 min，用PBS清洗3次，在显微镜下观察和拍照。然后，每孔加入500 μL异丙醇萃取油红染料3-5 min，用酶标仪在490 nm处测定吸光度值。
1.4.5 甘油三酯和总胆固醇水平测定 将3T3-L1细胞按照1.4.3进行分组，分化10 d后，制备细胞匀浆并进行离心处理，使用甘油三酯和总胆固醇检测试剂盒测定匀浆上清中甘油三酯和总胆固醇水平。

1.4.6 RT-qPCR 将3T3-L1细胞按照1.4.3进行分组，分化10 d后，使用RNA提取试剂盒提取细胞RNA，使用RNA浓度试剂盒检测RNA浓度，使用RNA反转录试剂盒按照说明书将RNA反转录为cDNA。实时荧光定量PCR进行目的基因扩增，基因序列见表1。反应条件：在95 ℃下预变性30 s；在95 ℃下退火5 s；在60 ℃下延伸34 s，共40个循环。反应结束后记录CT值，以2-ΔΔCT法计算相对表达量。

1.4.7 Western blot分析 将3T3-L1细胞按照1.4.3进行分组，分化10 d后，使用RIPA裂解缓冲液提取蛋白，使用BCA蛋白试剂盒检测蛋白浓度，将20 μg蛋白提取物在7.5%SDS-PAGE上进行分离，然后转移到PVDF膜上，在室温下用5%BSA封闭1 h后，将PVDF膜与抗过氧化物酶体增殖物激活受体γ抗体、抗CCAAT/增强子结合蛋白α抗体、抗脂肪酸结合蛋白4抗体、抗β-actin抗体(均1∶1 000稀释)在4 ℃摇床上孵育过夜，然后用TBST洗膜3次，每次10 min，将PVDF膜与二抗(1∶10 000稀释)在室温下孵育2 h，再次用TBST洗涤膜3次，每次10 min，使用ECL试剂盒可视化蛋白条带，使用Image J软件进行分析。

1.5 主要观察指标 ①细胞存活率；②各组细胞脂质积累情况；③各组细胞内甘油三酯和总胆固醇水平；④各组细胞中CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ、脂肪酸结合蛋白4的表达。
1.6 统计学分析 细胞实验独立随机重复3次，采用SPSS 25.0分析数据。计量资料以x±s表示，采用单因素方差分析进行多组间比较。以P < 0.05为差异有显著性意义。统计学方法已经上海市中医药大学附属普陀医院鲁郡主任审核。

讨论

从生理学角度看，脂质在维持细胞结构和功能、调控信号通路及基因表达中发挥关键作用[14]。然而，慢性营养过剩会导致脂质代谢紊乱，促使甘油二酯、神经酰胺和游离脂肪酸等脂质代谢物异常积累，进而加剧脂质沉积并诱发2型糖尿病及其并发症的发生[15-16]。在能量稳态调节中，脂肪细胞通过分解甘油三酯释放脂肪酸和甘油，以应对长期食物匮乏[17]；但在病理状态下，过量游离脂肪酸会进一步刺激脂肪分解，形成恶性循环，加重代谢失衡[18]。
不健康的饮食(如暴饮暴食)和久坐的行为会直接破坏脂肪组织的正常代谢功能。值得注意的是，肥胖的发生与发展涉及大量机制：一是现有脂肪细胞的体积扩张(肥大)，二是前脂肪细胞分化为新生的脂肪细胞(增生)[19-20]。在病理条件下，脂肪细胞过度肥大伴随前体脂肪细胞异常分化，导致脂肪组织增生性病变，脂质过度蓄积，并触发慢性低度炎症反应[21-23]。
C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4作为C1q肿瘤坏死因子相关蛋白超家族中唯一具有双补体1q球状结构域的特殊成员，独特的分子结构使它能够通过与核仁蛋白受体特异性结合，精细调控核因子κB、信号转导和转录活化因子3、腺苷单磷酸活化蛋白激酶和磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B等多个关键信号通路[24-26]，从而在能量代谢平衡、免疫炎症调节、肿瘤发生发展以及心血管功能稳态维持等生理病理过程中发挥重要的调控作用[9]。研究发现，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4通过抑制核因子κB改善瘦素抵抗并抑制肥胖小鼠的食物摄入[27]。SARVER等[7]研究表明，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4基因敲除雄性小鼠的体质量以及进食量高于野生型对照小鼠，证实了C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4在脂肪代谢调控和抗肥胖过程中发挥着重要作用，但具体机制仍有待深入探究。同样，BYERLY等[28]研究发现C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4能够抑制肥胖小鼠进食以及降低下丘脑中食欲神经肽基因表达。以上的实验证据表明，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4在小鼠体质量调控中具有关键作用，作用机制可能涉及能量代谢平衡与食欲调控通路的双重调节。肥胖状态下能量代谢失调的特征表现为脂质过度积累、脂肪细胞数量异常增多及体积病理性增大[29-30]。基于此，作者提出科学假设：C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4可能通过调控脂肪细胞的代谢活性与分化进程，进而影响肥胖相关的能量代谢紊乱，具体作用机制包括可能涉及的信号传导途径、靶组织器官以及与现有代谢调控网络的相互作用关系等，仍有待通过更深入的研究来阐明。该实验研究重点探索了C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制脂肪前体细胞分化的作用机制，以期为肥胖及相关代谢性疾病的防治提供新的理论依据和潜在干预靶点。
该研究发现3T3-L1前脂肪细胞通过糖皮质激素、胰岛素等化合物进行诱导的同时加入C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4后，3T3-L1前脂肪细胞分化程度明显降低。当脂肪组织储存甘油三酯的能力受损时，游离脂肪酸在血液中积累并异位沉积于肝脏、肌肉和胰腺等非脂肪组织，引发一系列代谢紊乱[31-32]，这种脂质异常堆积会导胰岛素抵抗、脂毒性、慢性炎症和器官损伤，进而促进2型糖尿病、非酒精性脂肪肝等代谢性疾病的发展[33-34]，研究表明，调控脂质代谢在维持机体代谢稳态中发挥关键作用。通过油红O染色分析发现，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4能够显著减小脂滴体积(与脂肪细胞脂质积累程度呈正相关)，进而有效阻断脂肪细胞分化进程。
前脂肪细胞分化是一个多步骤过程，以细胞、形态和生化变化的形式发生，相关研究发现3T3-L1前脂肪细胞分化过程中，细胞质内会形成富含新合成甘油三酯的脂质囊泡[35]。该实验结果表明，与未处理对照组相比，诱导剂处理显著增加了3T3-L1细胞中甘油三酯和总胆固醇水平，而C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4处理能够显著抑制这种由诱导分化引起的甘油三酯和总胆固醇水平升高。这些数据表明，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4可能通过调节脂质代谢过程来影响脂肪细胞的分化。在前脂肪细胞分化过程中多种成脂转录因子参与，如CCAAT/增强子结合蛋白β和CCAAT/增强子结合蛋白δ在分化早期被激活，随后诱导CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ的表达进一步参与脂肪分化，脂肪酸结合蛋白4作为下游效应分子负责胞内脂肪酸运输和信号传递[36-37]。此前有相关报道，肥胖小鼠过表达C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4后，脂肪组织CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ表达下调[38]，该研究同样发现，与对照组相比，单纯诱导剂处理显著上调了3T3-L1脂肪细胞中CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ和脂肪酸结合蛋白4的mRNA及蛋白表达水平，而C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4处理可显著抑制诱导分化状态下3T3-L1细胞中这些关键脂肪生成因子的表达。这些发现表明，C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4可能通过下调CCAAT/增强子结合蛋白α、过氧化物酶体增殖物激活受体γ和脂肪酸结合蛋白4的转录和翻译水平，发挥抑制脂肪细胞分化的作用。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞；骨髓干细胞；造血干细胞；脂肪干细胞；肿瘤干细胞；胚胎干细胞；脐带脐血干细胞；干细胞诱导；干细胞分化；组织工程

C1q肿瘤坏死因子相关蛋白4抑制3T3-L1前脂肪细胞的分化

Inhibitory effect of complement 1q/tumor necrosis factor-related protein 4 on 3T3-L1 preadipocyte differentiation

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