一提到肥胖,总会跟白白胖胖的脂肪联系到一起,但是,你知道吗?脂肪也有“好脂肪”和“坏脂肪”之分哦,而肥胖往往是“坏脂肪”太多,“好脂肪”太少或者失去作用。
近日,一组来自哈佛大学的研究人员在著名期刊《自然-医学》发表一篇重磅研究文章,发现棕色脂肪的产热功能需要蛋白酶活性的适应性提高,而Nfe2l1基因是控制这一过程的关键驱动基因,并且发现低温条件下,Nfe2l1基因表达升高。
关于脂肪君
在哺乳动物中存在着两种具有不同生物学作用的脂肪组织:白色脂肪组织(white adiposetissue, WAT)和棕色脂肪组织(brown adipose tissue, BAT)。后者就是所谓的“坏脂肪”。
WAT的主要作用是存储能量,同时还能够作为内分泌器官分泌一系列脂肪因子来调节其它组织和器官。WAT的过度积累就称之为肥胖。
而BAT主要由棕色脂肪细胞组成,BAT是一个产热器官,在机体的体温平衡调节中起着非常重要的作用,它能够使线粒体氧化呼吸链的氧化磷酸化解偶联,抑制三磷酸腺苷(adenosine triphosphate,ATP)的合成,从而使能量以热能的形式释放出来。
人体内棕色脂肪细胞有两种分布形式:一种散在分布于白色脂肪组织中;另一种主要以BAT 的形式分布在颈部、锁骨上、肩胛区和腹腔大血管及肾周等部位。
目前,激活BAT、或者将白色脂肪细胞转化为棕色脂肪细胞,以增加机体能量的消耗,被认为是治疗肥胖的潜在靶点,并且得到了人们越来越多的关注。鉴于BAT重要的生理意义和巨大的应用价值,充分理解BAT生理作用的分子基础显得尤为重要。
这篇发表在《自然-医学》的重磅研究正是聚焦在棕色脂肪BAT上面,由哈佛大学陈曾熙公共卫生学院(Harvard T.H.ChanSchool of Public Health)的Gökhan S. Hotamisligil教授领导。
之前研究表明,内质网是维持细胞内稳态的重要细胞器,对棕色脂肪细胞的功能有着关键的影响,但是一直以来,科学家们并不清楚这其中的原因。我们知道内质网的主要功能是加工折叠蛋白质,但那些加工折叠不好的“废弃”蛋白质怎么办呢?会不会是其他细胞器、组织“背锅”?
该研究发现,4℃时,蛋白酶活性比22℃、30℃都高,表明冷刺激会诱导棕色脂肪中Nfe2l1基因表达提高,增加了蛋白酶活性,降解“废弃”蛋白的能力越强。而正式这些所谓的“废弃”蛋白的积累导致肥胖。这对于维持内质网稳态和细胞完整性至关重要,尤其是当细胞处于高产热状态时。
为解释低温导致棕色脂肪中蛋白酶活性增强的分子机制,研究人员进行了小鼠试验,发现在在产热条件下,使棕色脂肪特异性缺失Nfe2l1基因,会导致组织炎症、线粒体功能明显减弱、棕色脂肪白化等,并且小老鼠吃高脂饮食更加容易肥胖以及得肥胖相关的疾病,表明Nfe2l1基因对于棕色脂肪组织必不可少。
此外,研究人员在遗传和饮食肥胖症的小鼠模型中外源表达Nfe2l1,并使用棕色脂肪蛋白酶活化剂PA28α,处理刺激蛋白酶,结果发现可以改善胰岛素敏感性。最后,研究者们还利用基因治疗导入Nfe2l1基因治疗肥胖小鼠,得到了良好的结果。
该研究证明Nfe2l1基因能够监测棕色脂肪细胞功能,为机体适应寒冷或肥胖提供了更高的蛋白质代谢质量控制。
Copyright © 2017 承葛生物科技有限公司