儿童肥胖的免疫指纹:PBMC蛋白质组学揭示体脂百分比升高驱动的炎症与代谢紊乱新标志

《Scientific Reports》:PBMC proteome is altered in children with high body fat percentage

【字体: 时间:2025年11月20日 来源:Scientific Reports 3.9

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  编辑短评:为破解儿童肥胖“低度炎症—代谢紊乱”黑箱,研究者首次以BIA精确定义体脂,用LC-MS/MS绘制71例5–18岁少儿PBMC蛋白质组,发现148种蛋白与BFP显著相关,其中CUTA、NDUFS7、RAC1/2及THBS1等构成“炎症-趋化-线粒体ROS”轴心,为精准分型与早期干预提供可量化免疫-代谢指纹。

  
研究背景
“小胖子”越来越多,可体重秤上的数字真能反映健康风险吗?临床常用BMI只能“粗线条”筛查,无法区分脂肪与肌肉,更难捕捉隐匿在免疫细胞里的低度炎症。已有成人研究提示,外周血单个核细胞(PBMC)蛋白质组像一面“全身镜子”,能把脂肪过剩引发的氧化应激、炎症信号放大成可检测的蛋白指纹。然而,儿童处于快速生长窗口,脂肪分布、激素环境与成人迥异,PBMC蛋白谱是否随体脂升高而改写、能否成为儿童肥胖的“分子警报器”,一直缺少系统证据。
为回答上述问题,斯洛文尼亚马里博尔大学医学院Maya Petek与Tja?a Herti? Petek领衔的团队,利用已建立的71例5–18岁少儿队列,首次将生物电阻抗(BIA)精确量化的体脂百分比(BFP)与PBMC高深度蛋白质组关联,旨在找出与脂肪过剩同步变化的免疫-代谢分子特征,为儿童肥胖精准分型提供可干预的蛋白标志。
关键技术速览
研究样本来自前期“少儿BMI与炎症”队列;BIA(Nutrilab)测体脂,超声测腹壁皮下与内脏脂肪厚度;密度梯度离心分离PBMC;SP4-乙腈沉淀法提取蛋白,胰酶过夜消化;LC-MS/MS(Q Exactive Plus)数据依赖采集,Proteome Discoverer+Swiss-Prot人库搜库;R/QFeatures定量,limma线性模型校正性别、年龄、白细胞计数与批次,q<0.05为显著;clusterProfiler做GO富集。
研究结果
  1. 研究人群特征
    共71名少儿(女44%),正常体重28人、超重4人、肥胖39人。肥胖组BFP平均34.7%,显著高于正常组21.4%;白细胞、血压、腰臀围、皮下与内脏脂肪厚度同步升高,提示经典肥胖表型与低度炎症共存。
  2. PBMC蛋白质组随BFP显著重塑
    在4068种定量蛋白中,148种与BFP显著相关(q<0.05),其中117种上调、31种下调。上调最显著的是膜蛋白CutA(CUTA,q=0.006),其次为趋化因子CXCL3、CXCL12(SDF1)及线粒体呼吸链NDUFS7、OGDH、SDHB等;下调明星分子包括B细胞激酶BLK、磷酸酶PPP2R2D、转录因子CREB1等,提示脂肪过剩同时抑制部分信号负调控蛋白。
  3. 功能富集揭示“炎症-趋化-线粒体ROS”轴心
    GO分析显示,显著富集的生物过程几乎被“白细胞迁移/趋化”包揽:髓系细胞迁移、粒细胞趋化、中性粒细胞趋化正调控等14条术语q<0.02,核心成员RAC1、RAC2、THBS1、CXCL3、CXCL12、MAPK1、LBP等。细胞组分层面,24种线粒体膜/外膜蛋白同步上调,包括电子传递链复合物I、II及转运孔VDAC2、TOMM70,预示脂肪过剩加速线粒体ROS产生。分子功能仅“GTPase活性”显著,涵盖RAC1/2、RALA、RAB18/21/34等小G蛋白,与细胞骨架重排及炎症信号放大直接相关。
  4. 性别与脂肪分布的微妙差异
    尽管男女在肥胖组BFP无差异,但超声显示男孩在同等BFP下内脏脂肪更厚;PBMC蛋白变化幅度未见性别交互,提示免疫-代谢响应主要由“总脂肪量”而非性别驱动。
结论与讨论
这项工作首次在儿童层面证明:PBMC蛋白质组可作为体脂百分比升高的“免疫指纹”,其变化幅度超越传统BMI,能直接映射低度炎症、线粒体氧化应激及白细胞趋化活性。核心发现CutA、NDUFS7、RAC1/2、THBS1等蛋白,为理解儿童肥胖“慢性炎症-代谢紊乱”提供了可量化、可干预的新靶点。未来若能在更大规模、多种族队列中验证,并纵向追踪体重干预后蛋白谱逆转程度,PBMC蛋白标志物有望用于儿科肥胖精准分型、早期心血管风险预警及疗效评估。论文发表于《Scientific Reports》。
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