《细胞》:中国科学家发现减肥新途径
近年来,脂肪棕色化受到了研究者的广泛关注。这个过程能促进产热和能量消耗、改善机体糖脂代谢,因此成为zhl肥胖的潜在途径。
新发现的米色脂肪(beige fat)就与这一过程密切相关。这类脂肪在静息时表现出白色脂肪的特质,但在寒冷或β肾上腺素受体激动剂的刺激下,表现出棕色化潜力。成年人肩胛骨附近也分布有米色脂肪,因此是fzh肥胖与代谢性疾病的重要组织靶点。
尽管冷刺激或β肾上腺素受体激动剂是激活米色脂肪的有效方法,但这些方法在人体中作用有限,并且可能会导致心血管疾病等潜在的副作用,危害身体健康。因此,科学家需要找到新靶点和新策略,以安全有效的方式激活米色脂肪、对抗肥胖。
在一项发表于《细胞》杂志的***新研究中,华东师范大学生命科学学院马欣然研究员、徐凌燕研究员携手上海交通大学附属第六人民医院胡承教授与华东师范大学生命科学学院张强研究员,报道了米色脂肪局部热疗激活产热,减轻肥胖并改善代谢紊乱的作用和分子机制。同时该论文被选为《细胞》的封面故事,将于3月17日正式刊出。
“代谢性疾病治疗中采用药物的靶向治疗,常常由于药物开发的难度、脱靶效应和潜在副作用等而面临困难。这项研究的结论提示我们,局部热疗治疗肥胖和代谢病可能具有操作简便、副作用小、效果明显等优点。” 马欣然研究员点评道。
在前期研究中,马欣然/徐凌燕团队发现,热休克转录因子1(HSF1)在米色脂肪和骨骼肌中可激活线粒体关键基因Pgc1α及其下游代谢程序,而利用雷公藤红素激活HSF1,能够促进小鼠能量代谢、增强代谢组织线粒体功能,实现改善肥胖及糖脂稳态的目标。不过同样有研究指出,在HSF1之外,雷公藤红素还可能作用于其他靶点。因此,找到新的靶向性策略来有效激活脂肪中的HSF1,成为了研究的关键。
鉴于HSF1在热激下被激活的特性,研究人员将目光转向了热疗法。作为一种治疗手段,热疗法古已有之。中国古人早已使用药物熏蒸、艾炙、火罐等方法治疗疾病,热疗技术更是具有广泛的临床应用。近年来,桑拿、热瑜伽、热水浴等热疗法也已被证明能在一定程度上改善代谢。然而,全身的热疗可能会增加神经系统与心血管疾病风险,并且尚不清楚米色脂肪是否参与热疗带来的代谢获益。
因此,马欣然/徐凌燕团队联合张强研究员,决定通过局部热疗来安全、有效地激活米色脂肪。为此,研究团队注射了由聚多巴胺纳米颗粒构成的光热水凝胶。这种水凝胶受到红外光照射时,能按照目标温度升温,从而实现米色脂肪在温和温度下(41±0.5℃)***的局部热疗。
随后,研究团队检验了局部热疗对脂肪组织及整体代谢的影响。他们发现,局部热疗不仅促进体外培养的米色脂肪细胞产热,在小鼠和人体中的局部热疗也足以激活脂肪组织产热。
▲局部热疗在体外组织和生物体内实验中,均能促进脂肪棕色化
这项研究还证实了局部热疗用于减肥的安全性和长期有效性。他们发现,长期局部温和温度的热疗可在不影响zsh交感神经系统和免疫系统的情况下,抵抗和治疗肥胖、改善胰岛素敏感性和肝脏脂质沉积,并且不产生明显的副作用。
接下来,研究团队进一步探索、完善了HSF1代谢调控网络。利用染色质免疫共沉淀测序(ChIP-Seq)技术,作者在全基因组范围内筛查了米色脂肪中HSF1直接调控的靶基因,并将焦点锁定为HSF1的下游分子:异质性胞核核糖核蛋白A2B1。随后他们在小鼠体内分别过表达和敲减A2B1,验证了HSF1正是通过促进A2B1转录发挥调控作用。
进一步的体外研究表明,A2B1通过维持脂肪组织中的多个关键代谢基因的mRNA稳定性,促进白色脂肪棕色化和能量代谢。这些结果证实了局部热疗通过激活HSF1,促进A2B1转录,维持关键代谢基因mRNA的稳定性,促进米色脂肪棕色化,改善肥胖及代谢稳态。
▲该研究工作示意图
***后,为了评估HSF1与人类代谢性状的关联性,马欣然/徐凌燕课题组联合胡承教授,通过万余人的基因组变异分析,发现HSF1突变体p.Pro365Thr与人群中多种代谢性状的改善关联,如较低的BMI、血清甘油三酯水平、胰岛素敏感性等。并且这一功能性突变能够在细胞和小鼠中促进A2B1的表达,说明HSF1在人类代谢中也发挥着重要作用,靶向HSF1-A2B1的治疗方法将具有重要临床意义。
总的来说,该研究创新性地发现除了寒冷刺激,米色脂肪可以通过HSF1感应局部温和热效应并激活产热,安全有效地抵抗和治疗肥胖,并改善胰岛素抵抗和肝脏脂质沉积等代谢紊乱。此外,该研究***在基因组层面发现HSF1-A2B1转录轴,进一步完善了HSF1代谢调控网络;并在上万人群的研究中明确了HSF1与代谢性状的关联性,从而为干预肥胖提供了新靶标和新策略。马欣然研究员表示,未来研究团队将计划合作开发相关可穿戴设备,在代谢病人群中开展长期实验,以明确局部热疗的代谢获益效果。
RNA提取磁珠属于纳米生物磁珠的一种,主要作用是用于核酸提取过程中的RNA提取,粒径分布在500nm左右,是洛阳吉恩特生物自主研发生产的高分子纳米磁性微球,该磁珠悬浮时间长,磁响应时间迅速,对DNA甲基化过程中的提取环节提供良好的支持,可明显缩短实验时间,提高实验效率,并在提取结果上保持稳定,配合核酸提取仪,更能实现快速的RNA提取。
全部评论(0条)
推荐阅读
-
- 《细胞》:中国科学家发现减肥新途径
- 研究团队进一步探索、完善了HSF1代谢调控网络。利用染色质免疫共沉淀测序(ChIP-Seq)技术
-
- 中国科学家让衰老细胞重回青春
- 在这篇论文中,这项跨界的策略成功治了小鼠的骨关节炎,令它们老化的关节软骨细胞恢复了青春。未来,这项技术还有望治更多衰老退行性疾病。
-
- AAV递送新途径:当细胞外囊泡遇到AAV
- 基因治 疗是当前重要的生物医药研发方向,目前有超过40种疾病的治 疗正在进行临床试验,已有多种基于病毒载体的药物获得了美国食品和药物管理局(FDA)的批准。
-
- 中国减肥市场有望破百亿美元 药企布局减肥仪器将热卖?
- 中国减肥药市场预计将突破149亿,这给中国减肥器械市场带来巨大机遇。 随着人们越来越注重健康生活和体型管理,对安全、有效、长期的减肥方法的需求也越来越大。
-
- 中国科学家发现月攘样本中水分子成分 对航天仪器发展有哪些启示?
- 月球水的发现还为遥感技术带来了新的应用前景。航天器可以携带专为检测地表或地下水分而设计的仪器,如改进的地面穿透雷达或红外光谱扫描设备。
-
- 中国科学家发现血管与神经新秘密 对推进医疗仪器创新有作用吗?
- 血管和神经系统是人体的重要组成部分,它们的健康状况直接影响人体的正常运转。 然而,由于这两个系统的复杂性,研究它们的科学家面临着许多挑战。 中国科学家的这一发现解开了血管和神经系统的一些秘密。
-
- 中印科学家联合考察发现一种新型发光真菌
- 生物发光真菌一直受到人们的关注。据认为真菌发光特性是生态适应的体现,主要是吸引昆虫、保护自己免受食肉动物的侵害,在孢子散布机制方面比其它真菌更具优势。
-
- 中国科学家发现2种新型矿物获认定 新元素认定对于仪器材料发展有哪些作用?
- 新元素的发现为仪器材料的性能优化提供了可能。不同的元素具有不同的物理和化学特性,通过合理地组合和设计,可以制备出具有优异性能的合金或复合材料。
-
- 科学家在小鼠四肢中发现“超快”肌肉纤维
- 帕金森的发病率和患病率随年龄增长而增加,65岁以上人群中1%患有该病,且男性发病率是女性的2倍。
-
- 中国科学家发现新型化学元素有望实现元素命名零突破 化学元素发展能为仪器行业带来哪些新意?
- 据中国科学院近代物理研究所网站消息,该所研制的中国超重元素加速装置(CAFE2)近日取得重大突破,成功实现电流强度14.8粒子微安、能量224 MeV。
-
- 新科研发现:生物打印助力软骨细胞再生!
- 中国医学院团队最新的研究成果有重大突破,想要与大家分享!
①本文由仪器网入驻的作者或注册的会员撰写并发布,观点仅代表作者本人,不代表仪器网立场。若内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们立即通知作者,并马上删除。
②凡本网注明"来源:仪器网"的所有作品,版权均属于仪器网,转载时须经本网同意,并请注明仪器网(www.yiqi.com)。
③本网转载并注明来源的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品来源,并自负版权等法律责任。
④若本站内容侵犯到您的合法权益,请及时告诉,我们马上修改或删除。邮箱:hezou_yiqi
参与评论
登录后参与评论