韩国科学技术院提出了一种通过调控体内能量代谢变化来控制肥胖和糖尿病等代谢性疾病的方法。
韩国科学技术院于1日表示,医科科学研究生院Seo Jaemyeong教授研究团队与生命科学系Lim Daesik教授研究团队通过共同研究,阐明了代谢性疾病的新型治疗策略。
研究团队通过将脂肪细胞转变为脂肪细胞之前阶段的干细胞(去分化),从而减小脂肪组织的物理体积、降低体重,并通过激活脂肪细胞引导体内能量代谢变化,进而阐明并提出了控制肥胖和糖尿病等代谢性疾病的方法。
(从左至右)医科科学研究生院教授 Seo Jaemyeong,生命科学系教授 Lim Daesik,医科科学研究生院博士 Choi Seongwoo,生命科学系博士 Kang Jookyung。KAIST 提供
View original image脂肪组织在进食后承担将多余热量以脂肪形式储存的“储存库”功能,同时也发挥分泌激素的“内分泌器官”功能。这两种功能中只要有一种出现异常,人体的代谢体系就会崩溃,从而诱发肥胖和糖尿病等代谢性疾病。但迄今为止,尚不清楚在分子层面上如何协调统筹这两种功能的机制。
围绕这一问题,联合研究团队关注到Hippo信号传导通路中的YAP/TAZ蛋白,阐明了该蛋白与脂肪细胞相关的功能。研究揭示:根据是否进食,脂肪组织中的YAP/TAZ蛋白活性状态会发生变化;该蛋白的活性会直接调节脂肪组织的体积;此外,YAP/TAZ还直接参与调控负责能量消耗和饱腹感的激素——瘦素(Leptin)的生成。
所谓Hippo信号传导通路,是指在决定多细胞生物组织和器官大小方面发挥重要作用的细胞内信号传导体系。
特别是,为了阐明体内被激活的YAP/TAZ的作用,联合研究团队在小鼠脂肪细胞中特异性敲除LATS1/LATS2基因,结果确认:脂肪细胞中YAP/TAZ的持续活化会将脂肪细胞转变为脂肪细胞前体,即类似干细胞的细胞(去分化),并由此减小脂肪组织的物理体积。
通过去分化减少体脂,是区别于以往依靠激活以能量消耗为主的棕色脂肪或运动等传统方式的一种全新方法。
瘦素这种激素由脂肪细胞产生,是抑制食欲并增加能量消耗的核心代谢调节激素,其基因序列在30年前首次被解析。然而,关于其如何生成以及在分子层面的作用机制,一直未被确认。
本次研究自1994年解析瘦素基因序列以来,首次揭示了调控瘦素表达的转录调节机制(调控从DNA生成RNA的过程),因此备受关注。研究结果还提出,通过提高脂肪细胞中YAP/TAZ的活性,有望开发出革新性的肥胖及代谢性疾病治疗药物这一全新可能性。
另一方面,本研究由韩国科学技术院医科科学研究生院·生命科学系Choi Seongwoo博士(现任加州大学伯克利分校)和生命科学系Kang Jugyeong博士共同担任第一作者开展,研究成果发表于5月29日出刊的国际顶级学术期刊《自然·代谢》(Nature Metabolism)在线版。
本研究在科学技术信息通信部领导研究者资助项目、中坚研究者资助项目、生物与医疗技术开发项目、海外优秀科学家引进项目以及韩国科学技术院国际共同研究资助项目的支持下完成。
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