長久以來,科學家們一直夢想著能將討厭的白色脂肪細胞轉變為棕色脂肪細胞,由此輕易消除多余的體重。來自波恩大學的研究人員現在朝著這一目標又走近了一步:他們破譯了小鼠體內的一個“切換開關”,其可以顯著促進脂肪燃燒。研究結果現在發表在科學期刊《自然通訊》(Nature Communications)上。
不僅在工業化國家,全世界上有很多人都在與多余的體重做斗爭,然而所有的脂肪并非是一樣的。尤其愛存在于“小肚腩”上的討厭的白色脂肪細胞,儲存著多余的食物能量。棕色脂肪細胞則完全相反:它們作為機體的“加熱器”負責燃燒多余的能量。波恩大學藥理和毒理學研究所主任Alexander Pfeifer教授和同事們,多年來一直利用動物模型探索將討厭的白色脂肪轉化為受歡迎的棕色脂肪的機制。“通過這種方式,能夠輕易消除多余的體重,對抗肥胖,”Pfeifer教授說。
刺激脂肪燃燒的“觸發開關”
現在研究人員在小鼠體內破解了一個對棕色脂肪至關重要的“microRNA開關”。 Micro-RNAs定位在細胞的基因組中,能夠快速有效地調控基因活性。研究人員調查了一種特異的microRNA:microRNA 155。基因調控子micro-RNA 155抑制了某個控制棕色脂肪細胞功能的轉錄因子。令人驚訝地是,Pfeifer教授和他的研究小組發現,轉錄因子也調控了microRNA 155水平,由此建立了一個像切換開關一樣發揮作用的嚴密反饋環:當microRNA 155高表達時,棕色脂肪細胞分化被阻斷;反之,如果轉錄因子占上風,棕色脂肪生成增多,就會轉而刺激體內脂肪燃燒。
在基因敲除小鼠中,Micro-RNA 155基因沉默
波恩大學的研究人員,和來自聯邦藥品與醫療器械(BfArM)研究所以及雷根斯堡大學的同事們,針對轉基因和基因敲除小鼠展開了研究,這些小鼠前者體內的micro-RNA 155基因增多,而后者體內的micro-RNA 155基因則被沉默。“只有當小鼠體內的micro-RNA 155減半時,這一機制開始啟動,”文章的主要作者陳勇(Yong Chen,音譯)說。相比于對照組,micro-RNA 155缺陷小鼠具有更多的棕色脂肪細胞,甚至白色脂肪細胞也轉化為了棕色脂肪細胞。
有關脂類代謝疾病病因的線索
這一micro-RNA起著棕色脂肪細胞拮抗物的作用。“只要有足夠的micro-RNA 155存在,棕色脂肪細胞生成就會被阻斷,”陳勇說。只有當它低于某一比例,這一制動器才會停止運作;細胞可以閱讀和執行棕色脂肪的藍圖,形成脂肪燃燒器。這些研究發現將幫助科學家們更好地了解脂類代謝疾病的病因。
期待針對肥胖的新療法
波恩大學的科學家們將他們的研究結果視為開發抗肥胖藥物的一個有潛力的起點。研究人員發現了一些可以將這些結果從小鼠轉換到人類的線索。例如,研究人員發現在超重患者體內micro-RNA 155水平顯著升高。這與來自動物模型的結果相對應:大量的micro-RNA 155與脂肪燃燒減少有關。“然而,我們仍處在基礎研究階段,”Pfeifer教授說。通往理想藥物的道路仍然漫長。
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