本账号精准医学与蛋白组学关注国内外蛋白组学、蛋白修饰组学应用领域的科研进展普及蛋白组学在生命科学及基础医学研究中的应用一起交流学习。如有侵权请联系后台删除。全球变暖导致的极端高温已成为严峻的公共卫生挑战。研究发现长期热暴露会显著提高肥胖、胰岛素抵抗、脂肪肝等代谢疾病的风险。然而热应激如何对人体代谢健康产生长期、持久的影响其背后的生物学机制尚不明确。中南大学湘雅医院罗湘杭教授团队长期致力于内分泌代谢病的发病机制与防治研究此前多次与景杰生物合作在该领域取得突破性成果1.利用蛋白组、磷酸化修饰组学技术首次报道了免疫调节骨衰老的细胞亚群及分子机制Cell Metab2021.09。2. 通过蛋白质组学首次揭示骨髓巨噬细胞在运动后分泌丰富的RCN2进而促进骨形成和免疫功能的新机制Cell Metab2022.06。3.首次揭示了过度运动积累的乳酸通过乳酰化加剧肝脏损伤机制Cell Metab2025.02。4.通过蛋白组、磷酸化修饰组学鉴定并证实一种抑制肥胖的睡眠诱导下丘脑蛋白激素Raptin可抑制食欲和肥胖Cell Res2025.02。5.通过乳酰化修饰组学等技术发现过度运动引起的乳酸积累可通过乳酰化修饰损害认知功能Cell Metab2025.12。4月21日中南大学湘雅医院罗湘杭教授、黄燕教授与山东第一医科大学附属省立医院赵家军教授等团队再次与景杰生物联合在国际顶刊Cell上发表了题为“A skin-hypothalamus axis couples heat stress and metabolic dysfunction”的突破性成果。这项研究首次完整揭开了热应激导致代谢紊乱的深层机制清晰描绘出一条“皮肤→下丘脑→脂肪”的调控通路热应激通过皮肤分泌的KLK14蛋白诱导下丘脑PVN区LRRC7星形胶质细胞发生表观遗传重编程形成“热记忆”。进而在后续高脂饮食中抑制邻近的催产素神经元和交感神经张力最终加剧脂肪沉积和代谢紊乱。更重要的是研究者找到了一个简单、安全、低成本的“解药”——维生素A。为预防高温代谢疾病提供了一个简单、低成本的潜在营养干预策略。景杰生物为该研究提供了血液蛋白组技术支持。一、热应激会在体内留下持久的“代谢印记”传统观点认为高温的影响是暂时性的。然而研究者在小鼠模型中发现经历一周慢性热应激处理即使在恢复正常温度数周后再给予高脂饮食小鼠仍会比未受热应激的小鼠表现出更严重的肥胖、胰岛素抵抗和内脏脂肪堆积且这种代谢易感性可长期存在。为了让结论更贴近现实研究团队选择了长期户外工作的342名外卖骑手作为研究对象追踪观察发现夏季累积的高温≥37°C暴露时长与随访期体重、体脂及胰岛素抵抗指数的升高显著正相关。简单来说夏天在高温里待得越久之后越容易长胖、越容易出现代谢问题。二、“皮肤→下丘脑→脂肪”的调控通路驱动脂肪异常沉积既然热应激能带来长期伤害那么皮肤感受到的热量究竟是怎么传递到全身、并改变代谢状态的呢研究团队发现热应激最先激活的是我们身体最大的器官——皮肤。当皮肤感受到持续高温表皮的角质形成细胞会被强烈激活。通过景杰生物提供的血液蛋白质组学研究对热应激后1天及7天的血清样本进行检测最终锁定到皮肤角质形成细胞大量分泌一种叫做激肽释放酶14KLK14的蛋白质进入血液。图 血液蛋白组鉴定到血液中的KLK14真正关键的是KLK14可以穿过血脑屏障直接进入大脑中枢精准作用于下丘脑室旁核的一类特殊细胞——LRRC7⁺星形胶质细胞。在KLK14的作用下这些星形胶质细胞染色质的开放性发生了长期、稳定的改变形成一种可以长期保持的“热记忆”。机制上KLK14激活了细胞内的去甲基化酶ALKBH1改变了特定的DNA修饰N6-mA水平从而重塑了染色质结构驱动“记忆”相关基因的持续表达。这也就解释了为什么热应激结束很久身体依然保持着容易代谢紊乱的状态。那这些形成“记忆”的细胞如何具体引发代谢失调研究发现被KLK14编程后的LRRC7星形胶质细胞其合成抑制性神经递质γ-氨基丁酸GABA的能力增强。这些GABA会持续抑制其邻近的下丘脑室旁核PVN中的催产素OXT神经元。这些OXT神经元原本负责激活支配内脏脂肪的交感神经促进脂肪分解。当其活动被抑制后导致交感神经驱动减弱内脏脂肪的分解能力下降能量消耗减少最终直接导致了脂肪堆积和全身代谢紊乱。到这里一条完整的致病链条已经非常清晰高温刺激皮肤→皮肤释放KLK14→下丘脑星形胶质细胞形成“热记忆”→抑制燃脂神经元→脂肪分解受阻→内脏肥胖与代谢病。三、维生素A可靶向阻断致病通路有效改善代谢损伤为继续寻找可以阻断这条伤害通路的方法。研究者注意到热应激会明显降低皮肤中维生素A的水平而补充维生素A可有效抑制角质形成细胞产生KLK14。在动物实验中补充维生素A能显著降低血清KLK14逆转热应激导致的代谢恶化。更临床应用价值的是研究在针对外卖骑手的随机对照试验中发现每日补充维生素A的骑手其高温暴露后的KLK14上升幅度更小体重、腰围、内脏脂肪和胰岛素抵抗指数的增加也显著低于安慰剂组。这意味着维生素A作为一种简单的营养干预手段在实际应用场景中也能有效缓解热应激相关的代谢损害具备了直接的转化医学价值。总体来看这项研究运用血液蛋白组等方法首次证实了“皮肤-下丘脑”轴在热应激相关代谢紊乱中的核心作用揭示了表观遗传热记忆调控全身代谢的全新机制。更在应用上发现了KLK14这一潜在药物靶点和维生素A这一安全、易得的保护性营养素为应对气候变化带来的健康挑战提供了切实可行的预防新思路。图 本研究模式图景杰生物作为蛋白质组学驱动精准医学领域的领军企业具有针对生物标志物研究的完整解决方案其中包含了血液蛋白质组学-基于抗体、血液蛋白质组学-基于磁球、高深度血液蛋白质组、N-糖基化组学、O-GlcNAc修饰组学、完整N糖肽组学、血液多肽组学及PRM靶向蛋白质组学等检测服务完成了数以千计的样本检测积累了丰富的技术开发和项目经验其中高深度血液蛋白质组最高可检测8000血液蛋白质!。如果您想了解景杰生物研究产品和服务的更多信息可咨询景杰生物销售工程师、或拨打科服热线400-100-1145。参考文献Hai-Yan Zhouet al. 2026. A skin-hypothalamus axis couples heat stress and metabolic dysfunction. Cell.