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新技术可将普通白色脂肪细胞转化为燃烧卡路里的米色脂肪

2024-07-28科学

加州大学旧金山分校的一项研究发现,抑制KLF-15蛋白可以将普通的白色脂肪细胞转化为燃烧卡路里的米色脂肪细胞,这一突破可能解释了之前药物试验失败的原因。这一发现可能为新的、有效的减肥药物铺平道路,这些药物将白色脂肪转化为米色脂肪,可能为对抗肥胖提供一种更可持续的方法。

一项新的研究表明,抑制蛋白质可以将储存能量的白色脂肪转化为燃烧卡路里的米色脂肪,这可能为有效的减肥药物铺平道路,并解释了过去的临床试验失败。

加州大学旧金山分校(UCSF)的研究人员发现了一种方法,可以将通常储存热量的普通白色脂肪细胞转变为燃烧热量以调节体温的米色脂肪细胞。

这一发现可能为开发一类新的减肥药物打开大门,并可能解释为什么相关疗法的临床试验没有成功。到目前为止,研究人员认为,制造米色脂肪可能需要从干细胞开始。最近发表在【临床研究杂志】上的这项新研究表明,通过限制蛋白质的产生,普通的白色脂肪细胞可以转化为米色脂肪。

「很多人认为这是不可行的,」该研究的资深作者、儿科内分泌学杰出教授Walter L.Miller医学博士Brian Feldman指出:「我们不仅证明了这种方法可以将这些白色脂肪细胞变成米色脂肪细胞,而且证明了这样做的门槛并不像我们想象的那么高。」

普通的白色脂肪细胞很常见,它们将能量储存在一个大的脂肪滴中。图片来源:梁莉,费尔德曼实验室

脂肪转化

许多哺乳动物有三种「色调」的脂肪细胞:白色、棕色和米色。白色脂肪是身体的能量储备,而棕色脂肪细胞燃烧能量释放热量,有助于维持体温。米色脂肪细胞结合了这些特征。它们燃烧能量,与成簇生长的棕色脂肪细胞不同,米色脂肪细胞嵌入白色脂肪沉积物中。人类和许多其他哺乳动物天生就有棕色脂肪沉积,这有助于它们在出生后保持体温。但是,虽然人类婴儿的棕色脂肪在出生后的第一年就消失了,但米色脂肪仍然存在。

不含KLF-15蛋白的白色脂肪细胞转化为燃烧能量的米色脂肪细胞(圆圈),其中含有多个小脂肪滴。

人类可以自然地将白色脂肪细胞变成米色脂肪细胞,以应对饮食或寒冷的环境。科学家们试图通过诱导干细胞变成成熟的米色脂肪细胞来模仿这一点。但干细胞很少见,Feldman想找到一个开关,可以翻转,将白色脂肪细胞直接变成米色脂肪细胞。「对我们大多数人来说,白色脂肪细胞并不罕见,我们很乐意放弃其中的一些。」

老鼠和人类

Feldman从他早期的实验中知道,一种名为KLF-15的蛋白质在代谢和脂肪细胞的功能中起着重要作用。Feldman与博士后学者Liang Li博士一起决定研究这种蛋白质在小鼠体内的作用,小鼠一生中都会保留棕色脂肪。他们发现KLF-15在白色脂肪细胞中的含量远低于棕色或米色脂肪细胞。当他们用缺乏KLF-15的白色脂肪细胞培育小鼠时,小鼠将它们从白色转化为米色。脂肪细胞不仅可以从一种形式切换到另一种形式,而且如果没有蛋白质,默认设置似乎是米色的。

研究人员随后研究了KLF-15如何发挥这种影响。他们培养了人类脂肪细胞,发现这种蛋白质控制着一种名为Adrb1的受体的丰度,Adrb1有助于维持能量平衡。科学家们知道,刺激相关受体Adrb3会导致小鼠减肥。但作用于这种受体的药物的人体试验结果令人失望。

根据Feldman的说法,针对人类Adrb1受体的另一种药物更有可能起作用,并且它可能比旨在抑制食欲和血糖的新型注射减肥药物具有显著优势。Feldman的方法可能会避免恶心等副作用,因为它的活动仅限于脂肪沉积,而不会影响大脑。这种影响将是持久的,因为脂肪细胞的寿命相对较长。

Feldman强调:「我们当然还没有到达终点,但我们已经足够接近,你可以清楚地看到这些发现如何对治疗肥胖产生重大影响。」

来源:加州大学旧金山分校

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