UT西南大学的研究人员发现了一种调节脂肪形成的新机制

发布时间:2023-11-07 12:27:14编辑:尉迟龙

在提出对抗肥胖的新治疗靶点的工作中,UT西南大学的研究人员发现了一种调节哺乳动物脂肪产生的新机制。

“肥胖是一个全球性的健康问题,代表了几种慢性疾病的主要风险,包括二型糖尿病、非酒精性脂肪性肝病、心血管疾病、中风和癌症,”UT西南大学分子生物学教授约书亚门德尔博士说。作为著名的霍华德休斯医学研究所的研究员。门德尔博士是这项研究的通讯作者,该研究发表在《基因发展》杂志上。

脂肪细胞的例子脂肪细胞的例子。研究人员发现,microRNA家族的缺失会导致脂肪形成急剧增加。此外,miR-26家族的miRNA的过度表达强烈阻止了小鼠体重的增加。调节脂肪组织在体内积聚的方式和位置的分子机制——或不是——是理解肥胖发展的关键。然而,影响体内脂肪细胞大小和数量的遗传和分子途径并不完全清楚。

我们发现microRNA家族的缺失导致脂肪形成显著增加。此外,我们发现miR-26家族中miRNA的过度表达强烈保护了高脂饮食喂养的小鼠的体重增加。“研究人员进一步发现,miR-26家族控制着一种名为FBXL19的蛋白质水平,这对于新脂肪细胞的产生非常重要。”这种蛋白质在过去与脂肪形成或肥胖无关,所以这个结果是出乎意料的,”孟德尔博士说。

在哺乳动物中,包括小鼠和人类,消耗热量的饮食,如本研究中使用的高脂肪饮食,会导致现有脂肪细胞的扩张。他解释说,它还可以从一组干细胞样祖细胞中产生新的脂肪细胞。

“成年哺乳动物的脂肪储存是一个高度调控的过程,其中包括动员祖细胞分化成脂肪细胞,”曼德尔博士说,他是UTSW的哈罗德c西蒙斯综合癌症中心和哈蒙再生科学和医学中心的成员。和癌症研究的CPRIT学者。

尽管早期研究表明miR-26家族作为癌症抑制因子和胰岛素敏感性调节因子发挥着重要作用,但这些miRNA的更广泛功能仍然是个谜。在某种程度上,这是因为很难敲除或去除哺乳动物中产生miR-26家族成员的所有基因来研究它们的功能。肥胖的一个特征是白色脂肪组织不受控制的膨胀,这不仅是为了在热量过剩时储存能量。

它还通过分泌影响控制食欲、血糖平衡和免疫反应的信号蛋白和脂质在代谢调节中发挥重要作用。

为了克服这一技术挑战,研究人员使用了一种名为CRISPR/Cas9的基因编辑技术,从小鼠基因组中移除了所有miR-26编码基因。他们发现,尽管缺乏这些miRNA的小鼠在早期生活中发育正常,但即使在正常饮食下,它们的白色脂肪组织也比成年早期增加了两到三倍。

为了进一步测试这些miRNA在调节脂肪形成中的作用,科学家们使用了一种不同的基因工程小鼠品系来产生过量的miR-26。在喂食高脂肪饮食后,正常小鼠的体重明显增加,脂肪含量增加到其总重量的40%。然而,miR-26增加的小鼠对体重增加有很强的抵抗力,尽管消耗相同的饮食,但产生的脂肪非常少。

与对照组相比,miR-26增加的小鼠也表现出较低的血糖和血脂水平。

“这项研究揭示了一种控制体内脂肪生成的新机制,”孟德尔博士说。“对这一机制的更深入了解可能会导致肥胖的新治疗方法,例如,通过揭示增加miR-26活性或抑制这种微小RNA下游靶标的策略。”

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