肥胖和2型糖尿病與胰島素調節(jié)的葡萄糖和脂流紊亂以及嚴重的合并癥相關，包括心血管疾病和脂肪性肝炎。全身代謝受儲存脂肪的白色脂肪細胞以及表達產熱解偶聯蛋白1(UCP1)和分泌有利于代謝健康的因子的“棕色”和“棕色/米色”脂肪細胞的調節(jié)。將棕色脂肪植入肥胖的小鼠可以改善葡萄糖耐量，但人類原代米色脂肪細胞豐度低，阻礙了向人類的轉化。
圖片來源: https://doi.org/10.1038/s41467-021-27190-y
與小分子藥物和生物制品相比，使用人類細胞作為治療劑在治療某些疾病方面有很大的優(yōu)勢，這是因為它們能夠結合特定的器官或細胞類型，啟動細胞間的相互作用，并分泌多種生物活性因子。盡管細胞療法仍處于早期發(fā)展階段，但已經對某些癌癥的治療產生了重大影響，如白血病、淋巴瘤、黑色素瘤和小細胞肺癌。
這種方法包括對從人類受試者身上提取的免疫細胞進行體外基因改造，以增強它們在重新注入同一受試者時破壞惡性腫瘤的能力。從理論上講，這一策略在疾病中應該是有效的，在這些疾病中，具有相關治療潛力的細胞可以通過基因改造來增強這種潛力。例如，肥胖和2型糖尿病(T2D)涉及多種細胞類型，這些細胞類型在代謝途徑中被破壞，在這些代謝途徑中，它們的修復可以減輕疾病。
脂肪細胞代表這樣的細胞，其中的一些缺陷已經被識別出來。在這里，作者利用了最近的發(fā)現，揭示了在T2D和肥胖等代謝性疾病中，生熱脂肪細胞作為全身代謝的主要有益調節(jié)器發(fā)揮作用。生熱脂肪細胞，表示為棕色、米色或褐褐色，與儲存更豐富脂肪的白色脂肪細胞不同，不僅因為它們有很高的氧化能力和線粒體解偶聯蛋白(Ucp1)的表達，而且還因為它們分泌促進能量代謝和能量消耗的因子。
多項研究表明，將小鼠棕色脂肪組織植入肥胖、糖耐量低減的小鼠體內可以改善葡萄糖耐量和胰島素敏感性。然而，在人類中利用這種方法進行治療的一個瓶頸是人類米色脂肪細胞的稀缺。最近，從小樣本皮下脂肪組織體外擴增的人類白色和米色脂肪細胞被證明在移植到免疫受損的肥胖小鼠體內后可以形成健壯的生熱脂肪組織儲存庫，并降低血糖水平。總而言之，這些數據為現在將基因修飾應用于人類脂肪細胞以進一步提高其治療潛力提供了框架。
Nrip1基因是提高肥胖和糖尿病脂肪細胞治療潛力的一個有吸引力的靶點。NRIP1蛋白(又稱RIP140)可以強烈抑制葡萄糖轉運、脂肪酸氧化、線粒體呼吸、ucp1表達以及包括nrg4在內的代謝有益因子的分泌。Nrip1蛋白是一種轉錄共抑制因子，可抑制多種參與能量代謝的核受體的活性，包括雌激素相關受體(errα)、過氧化物酶體增殖物激活受體(pparγ)和甲狀腺激素受體(Th)。
將預先用NTC sgRNA/Cas9RNPs或sgRNA-H5/Cas9RNPs(NRIP1KO)處理過的人脂肪細胞植入小鼠體內
圖片來源: https://doi.org/10.1038/s41467-021-27190-y
本研究報道，雖然在小鼠前脂肪細胞中觀察到顯著的脫靶因子，但在嚴格應用GUIDEseq和深度測序的背景下，在人類祖細胞中沒有觀察到顯著的脫靶基因中斷。為了進一步增強本文所述工作的靶向效應和減少脫靶效應，可以探索使用高保真核酸酶，并進一步最大化細胞活力和功能?？偠灾@里報道的實驗為代謝性疾病的細胞治療提供了一種強有力的策略，可以作為在較大動物身上進行測試的框架，從而實現臨床試驗的長期目標。
參考文獻
Emmanouela Tsagkaraki et al. CRISPR-enhanced human adipocyte browning as cell therapy for metabolic disease. Nat Commun. 2021 Nov 26;12(1):6931. doi: 10.1038/s41467-021-27190-y.
