一种双单元分子开关可控棕色脂肪细胞生成

        据物理学家组织网报道，美国丹纳—法伯癌症研究所确认了一种双单元分子开关，它可成功操控小鼠和人类细胞生成棕色脂肪。专家认为，这项研究将有助于开发治疗肥胖症和糖尿病的新方法。相关研究成果刊登在近期出版的《自然》杂志网络版上。  

　　人体脂肪分为白色和棕色两种。白色脂肪细胞会存储摄入体内的多余热量，如在体内积聚过多，就会形成肥胖。棕色脂肪则是一种天然耗能型脂肪，对于维持体温和能量平衡起着重要作用，其细胞中含有大量的线粒体，可通过燃烧摄入的糖来产生热量，而不是以脂肪形式将其存储起来。过去，科学家们一直认为，棕色脂肪仅存于婴幼儿体内，之后会逐渐消失，成人体内残存的数量很少。但最近研究人员通过正电子发射断层扫描（PET）发现，在成人的颈部和胸部区域散布着大量的棕色脂肪。

　　美国丹纳—法伯癌症研究所的布鲁斯·斯皮格尔曼博士领导的研究小组发现，PRDM16蛋白会与C/EBP-beta蛋白一起构成双单元开关，能够将胚胎中其他类型的细胞变成棕色脂肪细胞。研究人员利用病毒把这种双单元开关分别植入胚胎小鼠的结缔组织细胞、成年小鼠的皮细胞以及取自新生儿包皮的皮细胞之中。在这三项实验中，双单元开关都促使这些纤维原细胞产生成熟的棕色脂肪细胞。随后，他们将这些被称为eBAT的合成棕色脂肪前体细胞移植到成年小鼠体内，用以生成棕色脂肪组织。经PET扫描证实，成年小鼠体内新生的棕色脂肪组织会燃烧掉体内多余的能量，从而避免了这些能量以脂肪形式储存在白色脂肪细胞之中。

　　斯皮格尔曼表示，实验证明，操控棕色脂肪生成机制的开关有可能是一种对付人类肥胖症和糖尿病的潜在手段。从病人体内移除一些组织，加入PRDM16-C/EBP开关后再重新移植到病人体内，就可生成更多的棕色脂肪。而如能开发出一种新药来提高人体内的棕色脂肪含量，则无需进行移植，这将会是一个直接、有效的减肥方式。（刘海英）



　　据《纽约时报》７月２９日报道，美国科学家近日发现了能促使“棕色脂肪”细胞（一种具高代谢率的脂肪细胞）产生的物质，这一结果为肥胖症的治疗带来了新的希望。供职于美国哈佛大学医学院及波士顿Ｄａｎａ－Ｆａｒｂｅｒ肿瘤研究所的布鲁斯·斯皮格曼教授称，在人体内注入５０克到１００克的棕色脂肪细胞，就能在一年内燃烧掉约９斤的白色脂肪组织。  

　　棕色脂肪得名于这种脂肪内高含量的暗色线粒体。棕色脂肪细胞与白色脂肪细胞外表、结构都不同，在能量代谢中起的作用截然相反。白色脂肪组织相当于人体内的能量仓库，将多余的能量以脂肪的形式储藏起来；棕色脂肪组织则通过细胞内大量线粒体，将食物中的能量转化成热能。  

　　棕色脂肪细胞的线粒体有一种被称为“解耦联蛋白１”（ＵＣＰ１）的物质，这种物质使得葡萄糖和脂肪酸分解产生的能量不能转化为ＡＴＰ（为生物体直接供能的物质），而只转化为热能。棕色脂肪组织多存在于新生儿和幼小哺乳动物体内，因为小家伙们身体的调节功能较差，不能通过“打哆嗦”（肌肉颤栗）的方式产生热量、抵御外界寒冷，需要棕色脂肪帮助调节体温。随着年龄的增长，棕色脂肪逐渐退化，白色脂肪开始出现。  

　　棕色脂肪细胞的这种“燃烧”作用，可用于开发安全有效的减肥药物。此前人们一直认为，棕色脂肪组织在成人身上消失了。直到今年４月，瑞典哥德堡大学医药生物化学学院的斯文·埃尼伯克教授通过实验证实，棕色脂肪组织仍然存在于成年人身上。  

　　如今，斯皮格曼教授及同事正致力于用一种名叫“锌脂蛋白”的蛋白质，促使棕色脂肪细胞产生。锌脂蛋白与蛋白质结合产生肌肉细胞，促使皮肤细胞转变成棕色脂肪细胞。这个理论已在小鼠实验中得到证实。



哈佛大学医学院细胞生物学系，Dana-Farber癌症研究所，Beth  Israel医学研究中心的科学家在棕色脂肪的研究方面再度取得新成果，文章Initiation  of  myoblast  to  brown  fat  switch  by  a  PRDM16–C/EBP-  transcriptional  complex发表在Nature在线版上。

文章通讯作者是美国科学院院士Bruce  M.  Spiegelman，哈佛大学医学院的教授，2008年，他曾发现棕色脂肪的转换开关蛋白，这一成果被Science杂志评为年度十大突破之一。



神奇的棕色脂肪

脂肪大概是所有爱美女性所痛恨的，男性大概也不例外。

其实，脂肪也有好坏之分，脂肪分两类，一类白色脂肪，一类棕色脂肪，白色脂肪储能，棕色脂肪消耗卡路里。可惜，人成年后，棕色脂肪比例极少，大部分的脂肪都是白色脂肪，也就是白花花的肚腩肉之类的。

2008年，院士Bruce  M.  Spiegelman曾发现PRDM16可以讲肌肉细胞转换成棕色脂肪，首次找到棕色脂肪的转换开关。科学家们也就开始期待，某天可以将多余的白色脂肪通过这种改变转化为棕色脂肪，让肥胖消失殆尽，让糖尿病等肥胖疾病消失殆尽。

仅发现这个开关是不够的，还需要有进一步了解转换的机制，才便于科学家进行认为的改造。

历时一年，Bruce  M.  Spiegelman院士再度取得突破，他的研究小组发现PRDM16蛋白与C/EBPβ蛋白结合在一起发挥开关功能。经过调节能够将胚胎中其他类型的细胞变成棕色脂肪细胞。

研究小组用病毒载体将PRDM16-C/EBPβ导入小鼠胚胎组织的结缔组织细胞、成年小鼠的皮肤细胞和新生儿的包皮细胞中。结果发现，成功转染PRDM16-C/EBPβ的细胞均转化为棕色脂肪细胞。

Bruce  M.  Spiegelman院士认为，这可能会是一种更为有效、更为健康的减肥方式。为肥胖症、糖尿病等多种代谢疾病带来新的希望。



（生物通  小茜）