陈根:PACC分子搞定你的肥胖不是梦 天天精选
文/陈根
(资料图)
“肥胖”,不仅是爱美女性的噩梦,更是人们健康道路上的障碍。
想要不胖,那就要收支平衡。也就是说,进入身体的热量要小于等于代谢的能量。所以,细胞内的代谢工厂——线粒体对体重控制起到了非常关键的作用。
线粒体功能障碍通常是代谢综合征的标志之一,与肥胖、糖尿病等多种代谢疾病有关。许多离子控制着线粒体的代谢产能效率,例如线粒体摄取钙离子是产能的关键驱动因素,而过量的钙离子则会导致能量崩溃和细胞死亡。与之相对的,则是镁离子起着抑制能量生产的作用。当镁离子通过通道大量涌入线粒体内部时,对线粒体来说就是一种罢工信号,“它会踩下线粒体的刹车,让其减速,”研究第一作者Travis Madaris博士表示,既然镁离子在能量代谢方面是阻碍,那么,不让它进入线粒体或许就是增强代谢的不错方法。
于是,研究者设置了一个关于MRS2缺陷小鼠的实验。MRS2蛋白构建了镁离子进入线粒体所需的通道,而MRS2缺陷则会令小鼠线粒体中镁离子水平大幅降低,以此来检验小鼠线粒体的代谢水平和能力,以及它的抗肥胖能力。
首先,在实验食物的选择方面,研究者给小鼠使用脂肪含量直达40%的高脂食物,比小鼠17%左右的日常标准食物的脂肪含量高出了两倍多。
其次,在比较对象方面,长期食用高脂食物的野生型小鼠体重飞速增加、并且极易出现脂肪肝;而MRS2缺陷小鼠则毫无畏惧,连续食用52周的高脂食物后,依然保有苗条的身体,身体脂肪与体重比与食用标准食物的野生型小鼠一致。
再者,在代谢速度与患病率方面,在食用食物含脂量、摄入量、饮水量和运动都与野生型小鼠保持一致的情况下,MRS2缺陷小鼠与野生型小鼠相比,其血浆中胆固醇和葡萄糖水平都很低,胰岛素水平更加稳定,整体的代谢率明显要更高。除此之外,长期食用高脂饮食通常容易造成肝脏变性和肝细胞癌,而这些事情都没有发生在MRS2缺陷小鼠身上。也就是说,这些小鼠在实验周期里,肝脏没有堆积脂肪,也没有产生纤维化,肿瘤发生率更是远远低于野生型小鼠。
虽然MRS2缺陷的好处这么多,但是人类还不能从基因上去除掉MRS2。于是,科学家们研究找到了一种CPACC分子,可以阻断MRS2蛋白的跨膜功能,相当于直接堵住了镁离子进入线粒体的通道,效果与缺陷小鼠是一样的。
测试中,合理剂量的CPACC不仅可以极大减少镁离子进入线粒体,还不会产生细胞毒性。另外,根据实验小鼠的肝脏分析,CPACC可以显著减小肝脏中的脂肪液滴大小,增强线粒体呼吸,也使小鼠体重降低。
“降低线粒体中镁离子浓度可以减少饮食带来的负面影响,” 研究通讯作者Muniswamy Madesh教授表示,“一种药物可以降低代谢疾病风险,还能减少脂肪肝带来的癌症风险,这将产生巨大的影响,我们将继续进一步对其进行研发。”
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