近日，我校生物医学研究院/复旦大学生命科学学院刘铁民教授团队在代谢国际顶级期刊Cell Metabolism上发表了题为“Region-specific transcriptomic responses to obesity and diabetes in macaque hypothalamus”的研究论文。该研究以灵长类食蟹猴为模型，首次系统性阐述了肥胖和糖尿病两种不同代谢疾病下，灵长类下丘脑的空间转录组学响应，利用单细胞核RNA测序和空间转录组测序技术，直接检测了481802个个体细胞中的多个分子标志物，揭示了肥胖和糖尿病对食蟹猴下丘脑的不同脑区、多种细胞类型的空间分子改变。研究结果有助于我们深入了解不同疾病的代谢紊乱机制。

肥胖和糖尿病是最典型的两大代谢疾病，其发病广、危害大，同时是癌症、心血管、神经等疾病重要诱发因素。目前，我国肥胖和糖尿病的发病人群迅速增加，虽然近年来新型肠促胰素类药物的问世和代谢手术的普及缓解了临床的治疗窘迫，然而开发副作用小、疗效持久的安全有效的治疗方法仍具备挑战性。下丘脑作为机体的稳态控制中心，通过多种途径参与糖代谢和脂代谢的调节，是影响肥胖和糖尿病发生发展的关键脑区。然而，下丘脑含有众多功能核团，其异质性和复杂性限制了靶向中枢的代谢药物开发。目前我们对于下丘脑不同核团和细胞类型如何感应营养信息，响应糖脂代谢变化，并维持代谢稳态的精确分子机制仍不明确。同时，基于啮齿类动物的肥胖和糖尿病模型与临床代谢疾病仍有较大差异，发现种属特异性分子和代谢变化成为临床疾病诊疗的重要突破口。

这项研究发现，受肥胖和糖尿病影响最强烈的脑区为下丘脑弓状核（Infundibular，INF，也称漏斗核）。其中相比于肥胖，糖尿病在各个细胞类型中呈现更强烈的转录水平变化。研究发现下丘脑中的弓状核（infundibular nucleus, INF）和室旁核（paraventricular nucleus, PVN）受到疾病影响最显著，并强调了这两个核团对于开发更有针对性的代谢紊乱治疗方法的差异性响应。

总之，本研究提供了一个全面的灵长类下丘脑单细胞和空间基因表达图谱，揭示了肥胖和糖尿病对下丘脑的差异性转录变化。这些发现不仅为研究下丘脑的代谢调控功能提供了丰富资源，有助于更好地理解代谢疾病发生的机制，也能够为肥胖和糖尿病提供更精确、有效的治疗策略。

我校生物医学研究院/复旦大学生命科学学院刘铁民教授为论文通讯作者，内蒙古大学-复旦大学联合培养项目在读博士生宫红玉为论文共同第一作者。这项研究得到了国家科技部重点研发项目，基金委自然科学基金项目、内蒙古大学骏马计划等项目的支持。

原文链接：https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(24)00003-2

（供稿：生物医学研究院   编辑：李文娟   审核：刘雪峰）