德克萨斯大学西南分校的研究人员发现了调节脂肪形成的新机制

来源：News Medical | 校审：James Ives |2019年9月18日 | 翻译：聚生物

在提出新的治疗目标以对抗肥胖的研究工作中，德克萨斯大学西南分校的研究人员发现了一种调节哺乳动物脂肪生成的新机制。

“肥胖是一个全球性的健康问题，是多种慢性疾病的主要风险，包括2型糖尿病、非酒精性脂肪肝、心血管疾病、中风和癌症，”德克萨斯大学西南分校分子生物学教授、著名的霍华德休斯医学研究所(Howard Hughes Medical Institute)研究员约书亚·门德尔(Joshua Mendell)博士说。门德尔博士是发表在《基因与发育》(Genes & Development)杂志网络版上的这项研究的通讯作者。

脂肪细胞详解

研究人员发现，若失去一个microrna家族会导致脂肪形成的急剧增加。此外，miR-26家族mirna的过表达对小鼠体重增加具有很强的保护作用。

调控脂肪组织在体内如何以及何处形成或不形成的分子机制——是理解肥胖发展的关键。然而，影响人体脂肪细胞大小和数量的基因和分子途径还不完全清楚。

“我们发现，失去一个microrna家族会导致脂肪形成的急剧增加。此外，我们还发现，miR-26家族mirna的过表达在高脂肪饮食的小鼠中对体重增加具有很强的保护作用。”

——分子生物学讲师、本研究第一作者Asha Acharya博士

“研究人员进一步发现，miR-26家族控制着一种名为FBXL19的蛋白质的水平，这种蛋白质对新脂肪细胞的产生非常重要。“ 门德尔博士说：“在过去，这种蛋白质与脂肪形成或肥胖没有关联，所以这个结果是出乎意料的。”

在哺乳动物中，包括老鼠和人类，高热量的饮食——比如本研究中使用的高脂肪饮食——会导致现有的脂肪细胞膨胀。他解释说，它还能从一群类似干细胞的祖细胞中产生新的脂肪细胞。

“脂肪存储在成年哺乳动物是一个严格管制的过程,包括动员祖细胞分化成脂肪细胞,”门德尔博士说，他是哈罗德·c·西蒙斯综合癌症中心(Harold C. Simmons Comprehensive Cancer Center)和犹他州哈蒙再生科学与医学中心(Hamon Center for再生科学与医学)的成员，也是癌症研究领域的CPRIT学者。

肥胖的一个特征是白色脂肪组织不受控制的膨胀，这不仅仅是在热量过剩时储存能量，它还通过分泌信号蛋白和脂质在代谢调节中发挥重要作用。这些信号蛋白和脂质影响控制食欲、血糖平衡和免疫反应的途径。

虽然早期的研究表明miR-26家族在抑制癌症和调节胰岛素敏感性方面发挥重要作用，但这些mirna的更广泛的功能仍然是一个谜。部分原因是，为了研究哺乳动物中miR-26家族成员的功能，很难同时敲除或移除三个产生miR-26家族成员的基因。

为了克服这一技术挑战，研究人员使用名为CRISPR/Cas9的基因编辑技术从小鼠基因组中移除所有mir -26编码基因。他们发现，尽管缺乏这些mirna的小鼠在早期发育正常，但刚进入成年期后，即使在正常饮食的情况下，它们的白色脂肪组织也会增加两到三倍。

为了进一步测试这些mirna在调节脂肪形成中的作用，科学家们使用了另一种基因工程小鼠系，该系产生了过量的miR-26。在被喂食高脂肪食物后，正常老鼠的体重显著增加，脂肪含量增加到它们总体体重的40%。然而，miR-26水平升高的小鼠对体重增加有很强的抵抗力，而且尽管饮食相同，产生的额外脂肪很少。与对照组相比，miR-26升高的小鼠的血糖和血脂水平也较低。

“这项研究揭示了一种控制体内脂肪生成的新机制，”门德尔博士说。“对这一机制的更深入理解可能发现治疗肥胖的新疗法，例如揭示增加miR-26活性或抑制该microRNA下游靶点的策略。”

原文检索：

Acharya, A. et al. (2019) miR-26 suppresses adipocyte progenitor differentiation and fat production by targeting Fbxl19. Genes & Development.

doi.org/10.1101/gad.328955.119.

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