||
近期,南京农业大学陈杰研究团队完成完成的题为“MFAP5 enhances the cold resistance of piglets by promoting the transition of adipocyte progenitor cells to fibroblast lineage”的研究在Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》,JIA)2026年9期正式发表。
该研究发现,细胞外基质蛋白MFAP5是调控猪脂肪细胞命运转变的关键因子,揭示仔猪通过脂肪组织纤维化重塑来适应冷应激的全新机制。

猪没有棕色脂肪,如何抵抗寒冷?
与小鼠和人类不同,猪在进化中丢失了功能性的解偶联蛋白1(UCP1),因此缺乏经典的棕色脂肪组织(BAT)。这使得仔猪,尤其是新生期,对寒冷环境极为敏感,死亡率高。然而,养猪业者观察到,部分猪种在寒冷条件下仍表现出一定的适应能力。这种非UCP1依赖的产热机制是什么?二花脸猪作为我国优秀的地方猪种,以其高繁殖力和强抗逆性著称,但其脂肪组织在冷应激下的反应,此前尚不清楚。
冷暴露下,猪背部皮下脂肪竟出现“棕色化”和“纤维化”
南京农业大学的科研团队对二花脸仔猪进行了为期一个月的低温(11±0.5℃)暴露实验,并与室温(28±0.5℃)组对比。结果令人意外:
形态改变:背部皮下脂肪组织(subWATs)中的脂肪细胞显著减小,出现类似棕色脂肪的多房室结构。
纤维化加剧:Masson染色显示,冷暴露后背部脂肪组织中胶原纤维沉积显著增加,发生了明显的纤维化重塑。
产热与脂解基因上调:qPCR和Western blot证实,与产热(UCP3, PGC1A, PRDM16)和脂解(ATGL, HSL)相关的基因和蛋白在背部脂肪中显著高表达。
这些结果表明,虽然缺乏BAT,二花脸猪的背部皮下脂肪在冷应激下能被激活,表现出产热潜力,并伴随纤维化特征。
单细胞测序与转录组测序数据锁定关键因子:MFAP5
为进一步探究其分子机制,研究团队对冷暴露组和对照组的背部皮下脂肪进行了单细胞核测序(snRNA-seq)和转录组测序(RNA-seq)。通过构建详细的细胞图谱,他们发现:
细胞组成改变:冷暴露后,脂肪组织中脂肪细胞比例下降,而纤维/脂肪生成祖细胞(FAPs)和内皮细胞比例上升。
FAPs命运转变:拟时序分析表明,冷刺激促使FAPs从倾向于分化为脂肪细胞,转向分化为非脂肪生成的成纤维细胞谱系。
MFAP5浮出水面:通过比较分析,研究人员在转向成纤维细胞谱系的FAPs亚群中,发现了一个关键的差异表达基因MFAP5(微纤维相关蛋白5)。其在冷暴露后的背部皮下脂肪组织和FAPs中表达均显著上调。
MFAP5如何改变脂肪细胞命运,促进产热?
MFAP5是细胞外基质中的一种分泌蛋白。为验证其功能,团队开展了一系列体外实验:在C3H10T1/2细胞和猪脂肪基质血管组分(SVF)细胞中添加MFAP5条件培养基(MFAP5-CM),或用慢病毒过表达MFAP5,均能显著抑制脂肪细胞分化,同时上调成纤维细胞标志基因的表达。出人意料的是,这些转向成纤维命运的细胞,其线粒体生物合成相关基因表达显著升高,线粒体活性也显著增强。这提示,纤维化过程可能与一种替代性的产热能力提升相偶联。
机制揭秘:MFAP5通过Hippo信号通路发挥作用
MFAP5的下游信号通路是什么?研究团队进行了深入探索。KEGG富集分析发现,Hippo信号通路显著富集。进一步验证表明,MFAP5能够促进YAP1蛋白的去磷酸化和入核,进而上调其下游靶基因CTGF的表达。YAP1的核转位是Hippo通路激活的标志,最终调控了细胞向非脂肪成纤维谱系的转变。
为仔猪抗寒研究开辟新方向
该研究首次系统地揭示了二花脸仔猪在冷暴露下,背部皮下脂肪组织通过MFAP5介导的细胞命运转变,将FAPs从“成脂”转向了“成纤维”谱系,并伴随线粒体功能的增强。这一发现为理解猪缺乏BAT如何适应寒冷提供了全新的分子视角, MFAP5也由此成为一个潜在的调控猪脂肪产热和抗寒能力的靶点,对未来提高仔猪存活率和生产效率具有重要的理论指导意义。
南京农业大学动物科技学院陈杰教授和黄赞教授为该论文共同通讯作者,马向飞博士为第一作者。该研究获得国家自然科学基金联合基金项目(U20A2052)、国家自然科学基金(32372853,32170847)、江苏省农业科技创新基金(CX(23)3137)的资助。
Cite the article: Xiangfei Ma, Mengting Li, Shengda Qiu, Di Liu, Hong Ma, Wei Wei, Lifan Zhang, Zan Huang, Jie Chen. 2026. MFAP5 enhances the cold resistance of piglets by promoting the transition of adipocyte progenitor cells to fibroblast lineage. Journal of Integrative Agriculture, 25(9): 3786-3799.
https://doi.org/10.1016/j.jia.2025.09.006
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )
GMT+8, 2026-10-16 08:18
Powered by ScienceNet.cn
Copyright © 2007- 中国科学报社