眾所周知,健康的脂肪組織是機體正常生理過程所必需的。近日,一篇發表在國際雜志Journal of Clinical Investigation上題為“White adipocytes in subcutaneous fat depots require KLF15 for maintenance in preclinical models”的研究報告中,來自加利福尼亞大學等機構的科學家們通過研究表示,抑制一種特殊蛋白就可以將普通脂肪轉化為“卡路里燃燒器”(calorie burner)——米色脂肪細胞。這一發現,不僅解答了此前藥物試驗未能成功的謎團,更為減肥藥物的研發開辟了全新的路徑。
傳統觀點認為,生成棕色脂肪需從干細胞開始,然而,本研究顛覆了這一認知。醫學博士Brian Feldman說道,“許多人曾質疑將白色脂肪細胞轉化為米色脂肪細胞的可行性,但我們不僅證實了此過程是可實現的,并且還展示了其實則比大家預期的更為容易。”
哺乳動物體內通常存在三種類型的脂肪細胞:白色、米色和棕色。其中,白色脂肪負責能量存儲,而棕色脂肪則負責能量燃燒,釋放熱量以維持體溫。米色脂肪細胞兼有兩者之長,既能存儲又能燃燒能量,并且能融入白色脂肪堆中。
人類和許多其它哺乳動物生來就有棕色脂肪堆積物,其能幫助維持出生后的機體體溫,雖然嬰兒的棕色脂肪會在出生后第一年內逐漸減少,但米色脂肪卻能持續留存。人體能自然地響應飲食和冷環境,將白色脂肪細胞轉化為米色脂肪細胞。鑒于干細胞的稀缺,科研人員一直在探索直接將白色脂肪細胞轉化為米色脂肪細胞的“開關”。
科學家成功將白色脂肪細胞轉化為燃燒熱量的米色脂肪細胞 有望開發新型減肥療法
圖片來源:Journal of Clinical Investigation (2024), doi:10.1172/JCI172360
研究者指出,在人體中,白色脂肪細胞普遍存在,基于早期研究結果,即名為KLF-15的蛋白在脂肪細胞的代謝和功能發揮中扮演著關鍵角色。為此,在本研究中,科研團隊聚焦于探究KLF-15蛋白在小鼠體內的作用機制,由于小鼠終生攜帶棕色脂肪組織,這為研究提供了理想模型。
研究者發現,相比棕色或米色脂肪細胞而言,KLF-15蛋白在白色脂肪細胞中的表達量明顯較低。當研究者在小鼠體內引入缺乏KLF-15的白色脂肪細胞后,觀察到這些細胞被轉化為了米色脂肪組織。這一發現揭示,脂肪細胞之間并非界限分明,而是能在一定條件下相互轉化,且在沒有KLF-15蛋白的情況下,身體似乎傾向于形成米色脂肪組織。
為了深入了解KLF-15蛋白如何施加其影響,研究團隊進一步在體外培養了人類脂肪細胞。實驗顯示,KLF-15蛋白能夠調控Adrb1受體的表達水平,該受體對維持能量平衡至關重要。先前的研究已證實,激活Adrb3受體可導致小鼠體重下降,但相關藥物在人體試驗中效果不佳,令科學家們感到挫敗。對此,Feldman博士提出,針對人體內Adrb1受體的藥物可能展現出更佳療效,與現有的抑制食欲或血糖水平的注射型減肥藥相比,其優勢在于作用范圍僅限于脂肪組織,不會干擾大腦功能,從而可能規避副作用,如惡性腫瘤的發生。此外,由于脂肪細胞生命周期較短,這種治療方法的效應可以持續更長時間。
盡管研究尚未完成,但Feldman博士及其團隊已經取得了顯著進展,他們確信,當前的發現對于肥胖及相關疾病的治療意義重大。綜上所述,這項研究揭示了白色脂肪細胞特性的維持機制,為開發針對人類肥胖及伴隨疾病的新療法奠定了堅實基礎。(生物谷Bioon.com)
參考文獻:
Liang Li,Brian J. Feldman. White adipocytes in subcutaneous fat depots require KLF15 for maintenance in preclinical models, Journal of Clinical Investigation (2024), doi:10.1172/JCI172360
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