近日,《自然》杂志刊发的一项新研究为在减肥路上奔波的“胖友”们带来了好消息,波恩大学的研究者新发现了一种可增强身体棕色脂肪“燃烧”的信号分子嘌呤肌苷(PURINE INOSINE)。在小鼠模型中,研究人员发现如果肌苷转运体活性降低,小鼠即使在饲喂高脂饮食的条件下也明显比对照组更瘦。这一有趣的发现,提示嘌呤肌苷很可能就是实现“光吃不胖”美梦的关键信号分子。
通常情况下,脂肪细胞用于储存能量。然而,一种特殊的脂肪细胞——棕色脂肪细胞却将脂质快速分解以产生热量,因此棕色脂肪细胞更像是机体的“生物加热器”。大多数哺乳动物体内都有这一机制,譬如婴儿依赖于棕色脂肪产热来抵御外界温度变化,而成人体内棕色脂肪的活化与心脏代谢健康呈正相关。
“然而,如今即使在冬天,我们的身体也非常温暖”,本文的通讯作者ALEXANDER PFEIFER博士在新闻稿中说,“所以我们体内的‘加热器’几乎不再被需要了,与此同时,我们的饮食包含越来越高的能量,而且运动量也远低于我们的祖先。这三个因素是杀死棕色脂肪细胞的毒药:它们逐渐停止运作,最终甚至死亡。另一方面,全世界严重超重的人数继续增加。因此,世界各地的研究小组都在寻找能够刺激棕色脂肪从而增加脂肪燃烧的物质。”
有趣的是,本研究发现,即使是濒临死亡的棕色脂肪细胞,它们也仍在履行使命,它们通过某种信号促进了临近的脂肪细胞的能量消耗,而这一信号分子正是嘌呤肌苷。研究者观察了因遭受严重压力而濒临死亡的棕色脂肪细胞,发现它们分泌了大量的嘌呤肌苷,不仅如此,完整无损的脂肪细胞响应了这一分子信号(研究者称之为“求救信号”):完整的棕色脂肪细胞被嘌呤肌苷激活增加能量消耗,而白色脂肪细胞则转变为棕色脂肪细胞。在小鼠模型中,在同样摄入高脂饮食的情况下,一部分小鼠经嘌呤肌苷处理后明显比对照组瘦,并且肌苷处理使得它们在高脂饮食饲喂下没有出现糖尿病。
通过进一步的机制研究,研究者发现肌苷转运蛋白似乎发挥了重要作用:它们将肌苷转运到细胞中,从而降低细胞外的嘌呤肌苷浓度,使其不再能发挥脂肪“助燃”作用。研究者采用了一种已被批准用于治疗凝血障碍的药物,这种药物同时也是肌苷转运蛋白的抑制剂。在小鼠模型上使用了这种药物后,观察到棕色脂肪活性被显著增强,而这可以抵消高脂饮食所诱发的肥胖。此外,在人类棕色脂肪细胞中敲除肌苷转运蛋白编码基因ENT1后发现细胞外肌苷水平显著提高,这同样增强了棕色脂肪的产热能力。
人类也有肌苷转运蛋白,但是在2%到4%的人中该蛋白的编码基因存在遗传变异,这导致其蛋白活性降低。“我们在莱比锡大学的同事已经对900个人进行了基因分析,”PFEIFER博士补充说,“那些转运体活性较低的受试者明显更瘦。”
这些结果表明肌苷参与调节人类棕色脂肪细胞的产热过程。因此,干扰肌苷转运蛋白活性的物质可能适用于肥胖症的治疗,本研究所采用的药物可以作为一个起点。“然而还需要对人类进行进一步的研究来阐明这种机制的药理潜力。”PFEIFER博士评论道,他也不相信单靠一颗药丸就能解决世界范围内日益严重的肥胖流行病。“但目前可用的疗法还不够有效,”他强调说,“因此,我们迫切需要药物来使肥胖患者的能量平衡正常化。”
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