Nat Communi：心脏的“远程充电宝”，同济大学项耀祖团队发现棕色脂肪能释放能量囊泡修复受损心脏

2026-05-28 09:27:44
来源：医药头条

心肌梗死后重构是心力衰竭的主要诱因，该过程涉及多器官共同参与。棕色脂肪组织对心血管疾病具有保护作用，但棕色脂肪组织与心脏间的通讯介质及其在心脏重构中的作用尚不明确。

2026年5月21日，同济大学项耀祖唯一通讯在Nature Communications（IF=15.7）在线发表题为Mitochondria-derived vesicles with bioenergetic units from brown adipose tissue attenuate cardiac remodeling post-myocardial infarction的研究论文。

本研究证实，棕色脂肪组织释放的线粒体衍生囊泡可转运至心脏巨噬细胞，凭借抗炎作用减轻病理性心脏重构。应激状态下，携带线粒体膜结构而非线粒体基质的囊泡，会从棕色脂肪组织迁移至心脏。

VPS35向线粒体转位，驱动蛋白质组装进入线粒体衍生囊泡，并经由胞外囊泡转运机制完成分泌。Becn1缺失会阻碍VPS35转位，改变线粒体衍生囊泡内含物，同时消除棕色脂肪组织的心脏保护效应。蛋白质组学分析显示，线粒体呼吸链复合体V是保护性线粒体衍生囊泡的标志性组分。这类囊泡可促进巨噬细胞生成修复性细胞因子，并重塑氧化磷酸化过程。纯化的线粒体衍生囊泡能够显著改善雄性小鼠心脏重构损伤。

本研究揭示了生物能量单元的跨器官转运机制，该机制参与机体组织修复进程。

缺血性心脏病及其并发症仍是全球首要致死病因。心肌梗死（MI）后不良重构以心肌纤维化、收缩功能进行性衰退为主要特征，是诱发心力衰竭与死亡的关键因素。除及时血运重建外，亟需辅助干预手段调控心梗后的全身反应，抑制慢性纤维化重构进程。

现有研究表明，心力衰竭的发生受包含棕色脂肪组织（BAT）在内的多器官协同网络调控。临床影像学显示，代谢活跃的BAT可降低2型糖尿病、冠心病、心衰及高血压发病风险，提示增强BAT与心脏间信号交流具备心脏保护作用。

多种BAT分泌的内分泌因子参与二者交互调控，这类因子统称为棕色脂肪因子，可调控心肌肥厚、能量代谢，以及心脏对血流动力学损伤与缺血应激的应答。棕色脂肪细胞A₂A受体-FGF21通路激活可缓解高血压性心肌重构；12,13-diHOME能够改善运动状态小鼠的心功能，机制为促进心肌细胞钙循环与线粒体呼吸。

BAT外泌体携带诱导型一氧化氮合酶（iNOS），可拮抗血管紧张素II介导的心肌纤维化；运动诱导的心脏保护效应，也依赖BAT分泌的小型胞外囊泡（sEVs）与微小核糖核酸。上述研究证实，BAT可通过内分泌物质与囊泡介质调控心肌损伤进程。

棕色脂肪细胞富含线粒体，是线粒体主要储存场所，细胞受刺激后会释放线粒体。线粒体衍生囊泡（MDVs）可由棕色脂肪细胞转运至组织内免疫细胞；高脂饮食会促使线粒体组分释放入血液循环，并迁徙至心脏等远端脏器，该过程与BAT产热、葡萄糖消耗及脂质蓄积密切相关。但MDVs在BAT-心脏交互及心力衰竭（HF）进展中的作用尚未阐明。

图形摘要（图源自Nature Communications）

本研究证实，富含氧化磷酸化（OXPHOS）蛋白的MDVs可从BAT转移至受损心脏，构成跨器官保护体系。心包移植BAT模型与多重标记实验证实，MI可促进BAT生成并释放MDVs，这类囊泡可被心脏巨噬细胞摄取，进而调控炎症反应与组织修复进程。

蛋白质组学检测发现，BAT来源MDVs富集OXPHOS相关蛋白。功能实验表明，其心脏保护作用依赖棕色脂肪细胞内BECN1，以及囊泡携带的完整ATP合酶复合体V。本研究揭示全新的BAT-心脏交互机制，证实富含OXPHOS的MDVs可凭借线粒体相关作用，抑制心梗后心肌重构。

参考消息：https://doi.org/10.1038/s41467-026-73388-3