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掌控肥胖的基因开关

作者:未知

  一种基因变异体会导致某些人的体重增加,研究人员或许能对此做出解释了。
  利用最先进的DNA编辑工具,研究人员发现了一种有助于控制人体新陈代谢的基因开关,这种开关控制着普通脂肪细胞是燃烧能量还是存储为脂肪。该发现有着诱人的前景――有朝一日,医生们可利用基因疗法减少肥胖症患者身上的脂肪。
  基因连同热量以及锻炼等因素一起,影响着一个人的体重趋势,其中跟肥胖症关系最为密切的一种基因被称为FTO。拥有某种类型FTO基因的人的平均体重会多出几公斤,而且罹患肥胖症的几率要大得多。
  尽管科学家们对这种基因研究了多年,但没有人清楚该基因在细胞中到底起着什么作用,以及它是如何影响体重的。有证据显示,FTO可控制其他基因,但尚不清楚影响的是哪些基因。研究人员曾审视了FTO在各种组织中的活性,但并没有发现任何明确的信息。
  梅丽娜・克劳斯尼策和马诺利斯・克里斯及其哈佛大学、麻省理工学院和剑桥布罗德研究所的同事,开始利用人类表观基因组计划中的数据来进行研究。该计划耗时8年,研究人员为影响基因功能的DNA做了化学标记,利用这些表观遗传标记来判断FTO是开启还是关闭了127个类型的细胞。结果发现,FTO在一种叫脂肪前体细胞的发育中表现活跃。
  根据这个线索,研究人员查看了欧洲健康受试者的8个基因的活性,他们认为,这8个基因会跟脂肪前体细胞中的FTO发生关系。大约有半数受试者拥有FTO类型,与没有这类FTO的受试者相比,一对分别被称为IRX3和IRX5的基因在他们的细胞中表现得更加活跃。
  不久前,研究人员在《新英格兰医学杂志》上报道说:反过来,该基因对好像也决定了前体细胞能够形成哪一类脂肪细胞。
  IRX3和IRX5活性的提高能促进细胞发育成为白色脂肪细胞,这种细胞能将能量存储为脂肪。如果基因活性较低就会使细胞发育成米色脂肪细胞,这种细胞能利用能量产生热量。有关米色脂肪,最广为人知的是能在寒冷的环境中为动物保暖。很明显,能促进体重增加的那种FTO不能关闭IRX3和IRX5,使前体细胞更有可能形成白色脂肪,而不会形成米色脂肪。
  利用越来越流行的CRISPR-Cas9基因编辑法,研究人员将促进肥胖的FTO变异体转变为脂肪前体细胞中更普通的基因类型,这些脂肪前体细胞均来自捐赠者。这样研究人员进一步证实了他们所发现的情况:经过处理后的细胞含有较低的IRX3和IRX5水平,表现出米色脂肪细胞的特性,并显著增强了能量燃烧的机制。
  克里斯预测,未来的医生轻轻触动FTO开关,就能帮助肥胖者除掉多余的脂肪了。
  加州大学旧金山分校研究肥胖分子生物学的兴戈・卡吉穆拉同样认为,理解FTO在脂肪细胞中起什么作用具有重大临床意义。但他还警告说:尽管米色脂肪在人类肥胖症上起着重要作用,但不管是在动物还是人类试验中,都还不清楚的一点是――增加米色脂肪含量能否降低体重?


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