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开云体育:这个小“开关”有望控制胖瘦

发布日期:2022-11-30 20:37:21浏览次数:

  减肥是很多人关注的焦点。从一些媒体报道看,肥胖已成为将近一半地球居民的苦恼。

  科学家已经发现,动物体内的脂质水解酶ATGL与肥胖呈“负相关”。寒冷、饥饿、肾上腺素飙升等刺激,都能提高这种酶在体内的活性,达到“解脂”效果。

  不过,这种酶的稳定性究竟如何控制呢?最近,中科院遗传与发育生物学研究所(以下简称遗传发育所)研究员黄勋团队找到了调控其蛋白稳定性的一个精准“开关”,为治疗肥胖等代谢疾病提供了新思路。相关研究在线发表于《糖尿病》。

  按照世界卫生组织(WHO)身体质量指数(BMI)判定标准,BMI≥25为超重,BMI≥30为肥胖。WHO数据显示,2016年,全球成年人中有39%超重、13%肥胖。2020年,全球约有3900万名5岁以下儿童超重和肥胖。

  中国居民的情况也不容乐观。据2020年《中国居民营养与慢性病状况报告》统计,中国成年居民中有50%超重或肥胖,6至17岁儿童青少年中接近20%为超重或肥胖,6岁以下儿童中有10%为超重或肥胖。2002年至2012年间,我国成人肥胖率上升了67.6%。

  肥胖让一些人饱受“身材焦虑”的煎熬,更增加了心血管疾病、糖尿病和一些癌症的患病风险。全球每年至少280万人死于超重和肥胖导致的疾病。

  科学家在2004年就发现,脂质水解酶ATGL能在身体能量摄入不足时,将动物体内的能量储备——甘油三酯分解并转化为可用的能量。

  “但在本底情况下,这个酶的活性相对较低,只有在受到内分泌信号刺激时,才会被激活,提高活性。”论文通讯作者黄勋向《中国科学报》表示,就像灯的开关一样,ATGL发挥作用受特定环境因素的影响,否则可能在身体里保持沉默。

  然而,这个“明星”在人与动物体内的稳定性如何调控?有没有更精准、可操作的调控“开关”?现有研究仍然很少。

  他们先用果蝇和线虫两个模式动物体系做遗传筛选,结果看到了同一个现象:如果抑制蛋白酶体(蛋白酶体可以降解ATGL)活性,会让动物的脂质积累下降。

  通过对哺乳动物小鼠模型和人体体外细胞验证,他们确定了这种稳定性调控在进化上具有保守性。进一步研究发现,ATGL在其中起到了主要作用。“进化上的互通性说明我们走的这条路是通的。”黄勋说。

  黄勋和合作者还发现此前研究中的一个问题。一直以来,科学家在研究ATGL蛋白时,都会在其蛋白的氮端(一个蛋白包括氮端和碳端)添加标签。此次研究发现,ATGL蛋白稳定性调控机制就在氮端,此前的做法反而会失去调控的机会。

  基于此,研究者在实验中构建了Atgl基因敲入小鼠,使其氮端第二位氨基酸突变,提升了ATGL蛋白的稳定性。该小鼠可抵抗高脂饮食诱导的脂肪肝和肥胖,表明ATGL蛋白稳定性调控对肥胖至关重要。

  “与此前体外细胞水平的实验不同,我们第一次在动物水平看到分子调控的有效性。”黄勋说,“这项研究也说明,ATGL的蛋白稳定性调控与特定的氨基酸有关。相对来说,这就找到了一个比较明确的‘分子开关’。”

  多位审稿人表示,这项研究非常重要、全面、有趣。其中一位审稿人指出,它对ATGL稳定性调控研究作出了重要贡献,为治疗肥胖等代谢疾病提供了新思路。

  在与肥胖相关疾病患病率不断飙升的背景下,很多科学家都把目光聚焦于肥胖问题的研究。2006年,从美国斯坦福大学回国到遗传发育所建立实验室后,黄勋反其道而行之,把研究方向聚焦到“瘦子”身上,特别是那些与过瘦相关的疾病上。他希望,在寻求瘦病药方的过程中,对瘦的理解也可以对控制肥胖有所帮助。

  值得注意的是,黄勋与合作者在研究中指出,ATGL的活性调控“过犹不及”。ATGL的活性与脂肪肝、肿瘤恶液质等疾病相关联。特别是恶液质,会加剧肿瘤患者生命最后阶段的身体损耗。为此,在体内维持合适的ATGL水平对维持人类健康至关重要。

  “瘦人和胖人都会患脂肪肝,所以并不建议大家在控制体重上走极端,而是应该达到一个平衡。”黄勋说。

  他表示,导致肥胖的因素很多,包括基础代谢低的内因,以及运动、饮食等外因。归根结底,肥胖是脂质储积与脂质消耗之间不平衡造成的。“每个人都改变不了自己的遗传因子,但可以通过一些自己可以忍受的合理方法,实现减肥目标。”

  过午不食、针灸减肥、手术减肥……在黄勋看来,目前这些减肥“速成法”是否可行仍待长期或有效的实验验证。“比如中午以后不吃饭,目前大多数实验时间都很短。长期能不能坚持下来、会不会加速衰老,现在仍然不清楚。”

  黄勋希望,公众对结果具有不确定性的科研提高包容度。他还希望,公众能有更高的科学参与度,比如主动跟医生或科学家合作,参与到一些实验或临床研究中去,促进生命科学与医学发展的进程。


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