肥胖是一個(gè)世界性的流行病,并以驚人的速率導(dǎo)致糖尿病和心血管疾病,但目前還缺乏有效的藥物來治療肥胖。在Cell雜志上發(fā)表的兩項(xiàng)不相關(guān)的研究,揭示了免疫途徑在活化好的類型的脂肪(被稱為棕色和米色脂肪)中有重要作用,此類脂肪燃燒儲存的熱量,減輕體重,改善代謝健康。這一發(fā)現(xiàn)可能為肥胖及相關(guān)代謝性疾病的治療鋪平道路。
Dana-Farber癌癥研究所和哈佛醫(yī)學(xué)院BruceSpiegelman表示:我們的想法是代謝健康可以通過激活脂肪中免疫細(xì)胞得到改善,這項(xiàng)研究揭示了一個(gè)令人興奮的新一類的潛在治療方法,可能有一天可用于肥胖癥相關(guān)疾病。
人類嬰兒有大量能產(chǎn)生熱量的棕色脂肪,以保護(hù)他們免受嚴(yán)寒,科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn),成人體內(nèi)保留少量的棕色脂肪,寒冷暴露下或運(yùn)動(dòng)可激活棕色或米色脂肪,燃燒儲存的熱量,保護(hù)哺乳動(dòng)物的體溫。盡管這類脂肪有用于治療這些疾病的潛力,但相對很少有人知道有關(guān)觸發(fā)這些良好類型脂肪形成的分子途徑。
在新的研究中,為了解決這個(gè)問題,Dana-Farber癌癥研究所和哈佛醫(yī)學(xué)院Spiegelman和RajeshRao集中在一個(gè)叫做PGC-1alpha4的蛋白(最近發(fā)現(xiàn)的蛋白,其響應(yīng)抗阻練習(xí)促進(jìn)肌肉生長)。他們發(fā)現(xiàn),PGC-1alpha4刺激一種新發(fā)現(xiàn)的激素Metrnl的分泌,Metrnl被釋放到血液中,并在小鼠運(yùn)動(dòng)后的肌肉組織和寒冷暴露后的脂肪組織中產(chǎn)生。
通過轉(zhuǎn)換儲能的白色脂肪成為燃燒卡路里的棕色或米色脂肪,Metrnl增加能量消耗,提高肥胖、糖尿病小鼠的代謝健康。這種激素有可能適合作為肥胖和糖尿病的治療新靶標(biāo),Metrnl是通過激活免疫分子白細(xì)胞介素-4和白細(xì)胞介素13、以及位于脂肪組織的免疫細(xì)胞即巨噬細(xì)胞發(fā)揮這些積極的效果。
發(fā)表在同一雜志上的另一項(xiàng)研究,進(jìn)一步揭示了免疫反應(yīng)和肥胖的相關(guān)問題,舊金山加州大學(xué)AjayChawla最近的研究探究了在應(yīng)對寒冷環(huán)境中,免疫系統(tǒng)激活棕色脂肪?,F(xiàn)在Chawla和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了小鼠體內(nèi)米色脂肪活化的基本“線路”。他們發(fā)現(xiàn),interleukin-4/13信號激活白色脂肪組織中的巨噬細(xì)胞,導(dǎo)致轉(zhuǎn)換白色脂肪成為米色脂肪所需的神經(jīng)系統(tǒng)分子的生成。這些發(fā)現(xiàn)揭示了重要的新見解,即免疫系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)如何協(xié)同工作來刺激米色脂肪的形成。
此外,研究人員發(fā)現(xiàn),這種免疫通路信號受損的小鼠產(chǎn)生較少的米色脂肪,具有較低的能量消耗,并且在寒冷的環(huán)境中,與正常小鼠相比無法維持自己的體溫。與此相反,用白細(xì)胞介素-4處理小鼠能增加米色脂肪的形成,降低體重,改善肥胖小鼠代謝健康。
研究人員驚訝的是,寒冷引起的米色脂肪補(bǔ)充幾乎完全依賴于免疫系統(tǒng)。這違反了既定的理論,即營養(yǎng)和能量代謝在很大程度上被認(rèn)為是大腦和內(nèi)分泌系統(tǒng)控制的,Chawla說,在確定了調(diào)控米色脂肪發(fā)展的細(xì)胞和分子途徑后,現(xiàn)在就可以針對任何其組件來刺激熱量消耗和治療肥胖。