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Gene & Dev:新研究发现脂肪合成的新通路

2019-09-20 10:15      点击:

  最近,来自UT Southwestern的研究人员发现了一种调节哺乳动物脂肪产生的新机制。相关结果发表在《Genes&Development》期刊上。

  “肥胖是一个全球性的健康问题,它涵盖了几种慢性疾病的发生风险,其中包括2型糖尿病,非酒精性脂肪性肝病,心血管疾病,中风和癌症等”,该文章的作者,UT Southwestern分子生物学教授Joshua Mendell博士说。

  在该研究中,作者发现,某种microRNA的缺失会导致脂肪形成的急剧增加。另外,keno8国际miR-26家族分子的过表达则能够有效防止小鼠体重增加。

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(图片来源:Www.pixabay.com)

  “调节脂肪组织在体内积聚的方式和位置的分子机制是了解肥胖发展的关键。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microRNA家族的缺失导致脂肪形成的显著增加。此外,我们发现miR-26家族miRNA的过表达能够有效保护饲喂高脂肪饮食的小鼠的体重增加,”该研究的主要作者Asha Acharya博士说道。

  研究人员进一步发现,miR-26家族控制着一种名为FBXL19的蛋白质的表达水平,这种蛋白质对于新的脂肪细胞生产非常重要。“过去研究并没有揭示这种蛋白质与脂肪形成或肥胖发生之间的关系”。

  在包括小鼠和人类在内的哺乳动物中,摄入高热量的饮食可以导致现有的脂肪细胞扩张,即从一群祖细胞中产生新的脂肪细胞。而成年哺乳动物的脂肪储存是一个受到高度调节的过程”。

  肥胖的一个特征是白色脂肪组织的膨胀变得不受控制,这一变化的后果不仅仅是热量过剩时储存能量这么简单。过量的白色脂肪组织还通过分泌相关信号分子控制食欲,血糖平衡和免疫反应,因此在代谢调节中起重要作用。

  虽然早期研究表明miR-26家族作为癌症抑制因子和胰岛素敏感性调节因子具有重要作用,但这些miRNA在调节脂肪代谢中功能仍然是一个谜。而研究的主要难点在于难以敲除或移除所有在哺乳动物中产生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。他们发现虽然缺乏这些miRNA的小鼠在幼年阶段能够正常发育,但是从成年后,即使在正常饮食的情况下,它们体内的白色脂肪组织相比正常小鼠也会增加2-3倍。

  为了进一步测试这些miRNA在调节脂肪形成中的作用,科学家通过构建转基因小鼠,诱导其产生过量的miR-26。在喂食高脂肪饮食后,正常小鼠表现出显著的体重增加和脂肪含量增加的现象;然而, miR-26过表达的小鼠的体重增加则并不明显,而且产生的脂肪比例更少。与对照相比,具有增加的miR-26的小鼠也显示出更低的血糖和脂质水平。

  “这项研究揭示了一种控制体内脂肪生成的新机制,对这种机制的更深入理解可能有助于开发治疗肥胖的新疗法”,作者说道。