研究人员发现了控制脂肪形成的新途径
德克萨斯大学西南分校的研究人员在研究中提出了对抗肥胖的新治疗靶点,他们发现了一种调节哺乳动物脂肪生成的新机制。
“肥胖是一个全球性的健康问题,对许多人来说都是一个重大风险慢性疾病包括2型糖尿病、非酒精性脂肪肝、心血管疾病、中风和癌症,”德克萨斯大学西南分校分子生物学教授、著名的霍华德休斯医学研究所研究员Joshua Mendell博士说。门德尔博士是该杂志在线发表的这项研究的通讯作者基因与发育.
调控脂肪组织在体内如何以及在哪里形成的分子机制是理解肥胖发展的关键。然而,影响体内脂肪细胞大小和数量的基因和分子途径尚不完全清楚。
“我们发现,一个microRNAs家族的缺失会导致脂肪形成的急剧增加。此外,我们发现miR-26家族的miRNAs的过表达可以有效地防止小鼠的体重增加高脂肪饮食分子生物学讲师、该研究的主要作者Asha Acharya博士说。
研究人员进一步发现,miR-26家族控制着一种名为FBXL19的蛋白质的水平,这种蛋白质对新脂肪细胞的产生很重要。门德尔博士说:“在过去,这种蛋白质与脂肪形成或肥胖无关,所以这个结果出乎意料。”
在哺乳动物中,包括老鼠和人类,富含卡路里的饮食——比如本研究中使用的高脂肪饮食——会导致现有的脂肪细胞扩张。他解释说,它还可以导致从干细胞样祖细胞群中产生新的脂肪细胞。
“成年哺乳动物的脂肪储存是一个高度调控的过程,包括动员祖细胞分化为脂肪细胞,”门德尔博士说,他是哈罗德C.西蒙斯综合癌症中心和UTSW哈蒙再生科学与医学中心的成员,也是CPRIT癌症研究学者。
肥胖的一个特征是白色脂肪组织不受控制地扩张,在热量过剩时,它不仅仅是储存能量。它还通过分泌信号蛋白和脂质在代谢调节中发挥重要作用,影响控制食欲、血糖平衡和免疫反应的途径。
虽然早期的研究表明miR-26家族作为癌症抑制因子和胰岛素敏感性调节因子的重要作用,但这些mirna的更广泛功能仍然是一个谜。在某种程度上,这是因为为了研究哺乳动物中miR-26家族成员的功能,很难敲除或移除所有三个产生miR-26家族成员的基因。
为了克服这一技术挑战,研究人员使用称为CRISPR/Cas9的基因编辑技术从小鼠基因组中去除所有mir -26编码基因。他们发现,尽管缺乏这些mirna的小鼠在早期发育正常,但它们的白色增加了两到三倍脂肪组织从成年早期开始,即使是在正常饮食的时候。
为了进一步测试这些mirna在调节脂肪形成中的作用,科学家们使用了一种产生过量miR-26的不同基因工程小鼠系。在喂食高脂肪食物后,正常小鼠的体重急剧增加,脂肪含量增加到全身质量的40%。然而,miR-26增加的小鼠对体重增加而且,尽管食用相同的饮食,却很少产生额外的脂肪。与对照组相比,miR-26升高的小鼠也显示出较低的血糖和血脂水平。
“这项研究揭示了一种控制体内脂肪生成的新机制,”门德尔博士说。“对这一机制的深入了解可能会导致治疗肥胖的新疗法,例如通过揭示增加miR-26活性或抑制该microRNA下游靶点的策略。”
进一步探索