保守的激素信号-H2A.Z轴快速重组脂肪细胞产热中的三维染色质相互作用

三维基因组结构是基因调控的基础，但急性激素信号如何重塑染色质结构以控制代谢仍不清楚。β3-肾上腺素能受体（β3-AR）激素信号驱动脂肪细胞产热。本研究通过Micro-C技术展示了小鼠和原代人类棕色脂肪细胞在产热过程中的三维基因组图谱。我们发现，β3-AR信号在4小时内迅速重组染色质环结构，在两种物种中动态获得的染色质环均与产热基因激活相关。机制上，β3-AR刺激促进组蛋白变体H2A.Z沉积，增强环锚点处的染色质可及性，从而促进桥接因子MED1的招募。H2A.Z的缺失会损害跨物种的染色质环形成和产热基因激活。小鼠棕色脂肪特异性H2A.Z缺陷会损害产热活性和葡萄糖耐受性。与全基因组关联研究的整合分析显示，H2A.Z占据的染色质环与肥胖及相关代谢疾病的遗传变异相关。总之，我们的研究揭示了一个跨物种保守的β3-AR信号-H2A.Z轴，它能快速重组脂肪细胞产热中的染色质相互作用，为代谢调控提供了机制和转化层面的新见解。