综述：脂肪组织的变异-功能研究方法：对心脏代谢疾病的启示

这篇综述系统阐述了脂肪组织在心脏代谢疾病（如肥胖、2型糖尿病T2D）中的遗传机制研究进展，通过变异-功能（V2F）框架整合全基因组关联研究（GWAS）、单细胞多组学和CRISPR筛选等技术，揭示了非编码变异通过调控脂肪细胞分化、脂质代谢（如IRX3/5、COBLL1基因）和胰岛素抵抗（HOMAIRadjBMI）等通路影响疾病表型的分子机制，为开发靶向疗法提供了新视角。

　　

ADIPOSE TISSUE CHARACTERISTICS RELEVANT FOR V2F RESEARCH

脂肪组织作为能量代谢的核心器官，由白色脂肪（WAT）和棕色脂肪（BAT）组成，其中WAT主导成人代谢调控。不同脂肪库（如内脏VAT、皮下ASAT/GSAT）具有显著功能异质性：VAT积累与胰岛素抵抗和心血管疾病风险正相关，而GSAT则表现出保护性效应。单细胞测序揭示脂肪组织包含脂肪细胞、间充质干细胞（MSCs）和血管基质组分（SVF）等复杂细胞群体，其三维染色质结构（如Hi-C鉴定的FTO-IRX3/5相互作用）和表观调控网络（ABC模型预测的增强子-启动子环路）是解析遗传变异功能的关键。

THE V2F FRAMEWORK FOR ADIPOSE TISSUE

V2F研究框架包含六个关键步骤：1）筛选脂肪相关GWAS性状（如WHRadjBMI、FladjBMI）；2）通过统计精细定位（FINEMAP/SuSiE）和实验验证（MPRA/STARR-seq）鉴定因果变异；3）结合eQTL共定位（GTEx/MuTHER）和CRISPR筛选确定效应基因；4）利用单核RNA测序（snRNA-seq）界定细胞类型特异性；5）通过LipocyteProfiler平台量化>3,000种脂肪细胞表型；6）连接细胞表型与生理机制（如GWAS-in-a-dish模型）。

GWAS TRAITS IMPLICATING ADIPOSE TISSUE

GWAS发现脂肪分布性状（如VAT/SAT体积比）和胰岛素抵抗指标（HOMAIRadjBMI）显著富集于脂肪组织调控元件。值得注意的是，部分BMI和T2D位点呈现"脂肪营养不良"模式——低BMI但高代谢风险，提示脂肪发育缺陷（如COBLL1缺失导致肌动蛋白重构障碍）。循环脂肪因子（瘦素、脂联素）的GWAS进一步揭示脂肪内分泌功能的遗传基础。

IDENTIFYING THE CELLULAR FUNCTION OF GWAS VARIANTS

脂肪细胞模型选择至关重要：永生化细胞系（如SGBS）便于基因编辑，而原代细胞保留生理相关性。基于CRISPR-Cas9的等位基因替换（如HDR修复）和表观调控（dCas9-KRAB）可精确模拟变异效应。例如，CRISPRi靶向COBLL1增强子导致皮质肌动蛋白结构破坏，抑制脂滴形成。多组学整合（空间转录组+蛋白质组）发现TBX15等基因通过冷适应通路影响脂肪产热。

BRIDGING THE GAP FROM CELLULAR TO PHYSIOLOGICAL MECHANISMS

3D类器官和器官芯片技术正突破传统2D培养局限。例如，脂肪祖细胞"村庄培养"结合孟德尔随机化分析，揭示IRX3通过WNT/β-catenin通路调控全身能量平衡。大规模蛋白质组（UK Biobank）和代谢组数据（如SWATH-MS）为系统生物学研究提供资源，而基因型召回研究（如FTO rs1421085携带者）可直接验证人群变异表型。

ROADMAP FOR FUTURE STUDIES

未来方向包括：1）扩展跨人群单细胞图谱（如Adipose Tissue Knowledge Portal）；2）开发基于碱基编辑（BE）的饱和突变筛选；3）建立脂肪特异性多组学数据库（如EpiMap染色质可及性数据）。这些进展将加速从遗传关联到临床转化的突破。