作者:冯丽妃 来源:中国科学报 发布时间:2022/11/28 14:25:42
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这个“开关”或有助减肥,试试?

 

喝凉水都胖?这个冬天,不如试试挨个冻?这或许有助减点肥。

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”的效果。

不过,这种酶的稳定性究竟如何控制呢?最近,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员黄勋团队,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的思路。相关研究发表于《糖尿病》杂志。

“肥”同小可

肥胖已经成为将近一半地球居民的苦恼。

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,而13%为肥胖。2020年,全球约有3900万5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50%超重或肥胖,6至17岁的儿童青少年接近20%,6岁以下的儿童达到10%。2002年到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。每年,全球至少280万人死于超重和肥胖所导致的疾病。

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

在向肥胖宣战的背景下,这个酶也成为生命科学研究领域的一个“明星”。

“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,可以被激活,提高活性。”研究通讯作者黄勋向《中国科学报》表示,就像灯的“开关”一样,ATGL发挥作用需要受到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”在人与动物体蛋白的稳定性如何调控?有没有更精准可操作的调控“开关”?现有研究仍然很少。

精准“开关”

黄勋与合作者采用不同的模式动物研究来回答这些问题。

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:如果抑制蛋白酶体的活性,会让动物的脂质积累下降。

这种现象是否具有普适性?又为什么会发生呢?这激发了他们的好奇心。

通过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的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,我们是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稳定性调控研究做出了重要贡献,为治疗肥胖等代谢疾病提供了新的思路。

来自“瘦子”的启发

新研究意在调节肥胖,实际上却受到“瘦子”相关研究的启发。

在肥胖相关疾病不断飙升的背景下,很多科学家都把目光聚焦向解决肥胖的研究。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,把研究方向聚焦到研究“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。

其实,ATGL的活性水平就是一把“双刃剑”。

值得注意的是,黄勋与合作者在研究中指出,ATGL的活性调控“过则不达”。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,还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的不平衡造成的。“每个人都改变不了自己的遗传,但可以通过一些自己可以忍受的、合理的方法,实现减肥的目标。”

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”是否有效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。”他说。

黄勋希望,公众对结果具有不确定性的科研具有更高的包容度,只有通过研究,才有新发现,最后可能促进生命健康;他也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。

那么,这个冬天,你要不要试试适度忍受寒冷,促进身体产生热量降解脂肪呢?

当然,如果害怕冷的话,持之以恒的运动对于爱美的你也是一个选择!

相关论文信息:

https://doi.org/10.2337/db22-0362

 
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