肥胖不只是吃多了长胖,大脑里的免疫细胞也在悄悄管着我们的代谢。小胶质细胞作为大脑的 “免疫哨兵”,一旦感知到脂质过多,就会启动炎症信号,影响食欲和能量消耗。但这套脑内免疫调控体重的机制还没完全搞清楚。

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基于此,2026年9月22日,大邱庆北科学技术院Seong-Woon Yu研究团队在Nature Communications杂志发表了“Microglial protein kinase CK2 prevents obesity in mice potentially through NLRP3 inflammasome activation”揭示了小胶质细胞蛋白激酶CK2可通过激活NLRP3炎症小体,发挥预防小鼠肥胖的作用。

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本研究发现,小胶质细胞CK2可磷酸化ASC,激活NLRP3炎症小体,促进IL-18释放,从而调控机体代谢稳态;敲除小鼠小胶质细胞CK2β会造成中枢IL-18减少,引发肥胖、糖代谢紊乱和能量消耗下降。小胶质细胞CK2–ASC–NLRP3 这条通路,靠调控 IL-18 起到抗肥胖作用,参与大脑对代谢的调控。

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图一 小胶质细胞CK2是维持代谢稳态所必需的

CK2是胚胎发育必需基因,全身或中枢敲除会导致小鼠早死。因此作者用诱导型小鼠模型,等到小鼠成年后才专门敲除小胶质细胞的Csnk2b,并且验证敲除只发生在小胶质细胞。

普通饲料下敲除小鼠只是轻微长胖;换成高脂饮食后,小鼠很快变胖、脂肪增多、血糖和胰岛素敏感性变差,雌鼠也有相似表现。配对喂食实验证明:如果控制食量和对照组保持一致,敲除小鼠就不会额外长胖,说明高脂环境下该小鼠肥胖主要是吃得多造成的。

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图二 高脂饮食改变下丘脑小胶质细胞特征

代谢检测显示,敲除小胶质细胞Csnk2b的小鼠产热和耗氧更低,但活动量没变,能量消耗下降,更容易肥胖和出现代谢异常。下丘脑负责调控食欲与体重。

高脂饮食会让弓状核小胶质细胞增多、变大,但野生型和敲除小鼠之间没有差别。普通饲料喂养时,敲除小鼠弓状核小胶质细胞分支更少、形态更简单;高脂饮食后,该形态差异被掩盖。下丘脑其他区域的小胶质细胞未见明显变化。

可见,正常饮食下CK2会影响弓状核小胶质细胞形态;高脂饮食主要改变细胞数量大小,掩盖了CK2的基础作用,弓状核是对这套调控特别敏感的脑区。

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图三 线粒体和微管变化不依赖CK2

作者进一步探究,NLRP3炎症小体激活时,哪些下游步骤需要CK2。激活剂会破坏线粒体电位,让线粒体变成点状并聚集在细胞核周围。

实验发现,抑制 CK2 不会阻止该过程。NLRP3 激活还会升高乙酰化 α-微管蛋白,帮助受损线粒体迁移。敲除 CK2 或用药物抑制 CK2,也不会影响微管乙酰化,线粒体往细胞核附近聚集的现象依旧存在。

综上,NLRP3激活过程里,线粒体损伤、线粒体移位以及微管乙酰化这些上游事件,都不需要CK2参与。

总结

综上,本研究发现小胶质细胞CK2可激活NLRP3炎症小体、促进IL‑18释放,参与中枢代谢调控,起到抗肥胖作用。研究仍存在局限:体外棕榈酸浓度高于体内水平,且尚未全面筛查CK2的其他底物。后续可结合转录组与磷酸化蛋白组,进一步打通分子机制与动物表型之间的关联。

文章来源

https://doi.org/10.1038/s41467-026-77895-1

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