Cell Metabolism:治疗糖尿病及肥胖的潜在新靶点

2012-09-28 16:19 作者:tingworking
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圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现可用于治疗糖尿病及肥胖的潜在新靶点。

通过对小鼠的研究发现:当靶蛋白被抑制后,动物对胰岛素更加敏感,不太容易发胖;甚至当它们摄入引起同胞小鼠发胖的高脂肪饮食时亦是如此。

此项研究结果发表在Cell Metabolism杂志中。研究人员探索身体如何通过饮食摄入(如碳水化合物)生成脂肪。这一过程需要一种叫做脂肪酸合成酶(FAS)的酶。经基因改造使其脂肪细胞内不能生成FAS的小鼠,即使摄入高脂肪饮食也不会发胖。

第一作者Irfan J. Lodhi博士表示,“体内不含FAS的小鼠相比于野生型同胞而言,对肥胖的抵抗力更强。其原因并非因为它们摄入偏少。体内不含FAS的小鼠摄入同样高脂肪饮食,但它们脂肪代谢和热量释放却明显升高。”

医学研究导师Lodhi博士为了解这种情况的发生原因,对小鼠脂肪细胞进行分析研究。小住体内有两种类型脂肪:白色脂肪和棕色脂肪。白色脂肪储存多余热量,导致肥胖;棕色脂肪帮助脂肪代谢,预防肥胖。

Lodhi博士和他的同事注意到,脂肪细胞中合成脂肪酸合成酶基因缺失的小鼠,动物体内的白色脂肪会转化为类似棕色脂肪的组织。

动物的白色脂肪细胞会转化进入一种储存棕色脂肪的“Brite”细胞中。这些细胞具有棕色脂肪细胞一样的遗传特征,并且如同棕色脂肪细胞一样工作。由于小鼠具备抵抗肥胖的能力,如此看来脂肪酸合成酶是控制白色脂肪和棕色脂肪之间的开关,当我们抑制FAS时,白色脂肪转化“Brite”细胞,燃烧更多的能量。

“人类是否也有棕色脂肪?”已争议多年,近期研究已经证实人类也有棕色脂肪。

高级研究员Clay F. Semenkovich博士称:棕色脂肪细胞是肯定存在的,未来我们将通过激活这些棕色脂肪细胞用于治疗糖尿病和肥胖。

内分泌、代谢和脂质研究部主管,Herbert S. Gasser医学教授,细胞生物学、生理学教授Semenkovich表示:新的研究工作令人兴奋,因为FAS提供了一个可能激活棕色脂肪细胞来治疗肥胖症和糖尿病的新靶点。但更重要的是,可能会从FAS下游的蛋白质来开展后续研究,以降低潜在副作用及治疗风险。

这是完全有可能的,因为科学家们发现FAS途径涉及PPARs(过氧化物酶体增殖物激活受体)这种已知的蛋白质家族。PPARs在脂质代谢中发挥重要作用。其中PPAR-α有助于燃烧脂肪,但相关蛋白质PPAR-γ却有助脂肪的生成和储存。

Lodhi和Semenkovich发现,在没有FAS的小鼠体内脂肪细胞中PPAR-α(燃烧脂肪)活性增加,而PPAR-γ(生成脂肪)活性降低。

一种称为PexRAP(激活PPAR-γ的过氧化物还原酶)的蛋白质原来是FAS影响下游信号的调解因子,也是PPAR-γ贮脂细胞的关键调节因子。当研究人员在小鼠的脂肪细胞阻断PexRAP后,他们发现脂肪的产生和储存都受到抑制。

Lodhi称:“当阻断PexRAP,脂肪量减少,小鼠的葡萄糖代谢也有所改善。因此,研究人员认为抑制脂肪酸合成酶或PexRAP可能是治疗肥胖和糖尿病的有效策略。”

一些制药公司也正在致力于开发FAS抑制剂。同时,华盛顿大学研究人员通过后续研究发现:抑制PexRAP也使动物肥胖症状减轻和糖尿病减少。

Semenkovich称:“由于PexRAP是下游蛋白质,理论上可能会导致副作用较少,但蛋白质在体内不同的组织发挥怎样作用尚不得而知。我们需要进行更多的实验,这也许能够相对迅速将研究成果转移到一些临床试验中。发现治疗肥胖和糖尿病的新疗法是非常重要的,因为这些疾病并非小麻烦,两者都可以致命。”


 

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编辑: lilin

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