Nature:燃脂減肥新方向,首次發(fā)現(xiàn)糖原代謝調(diào)控脂肪細胞產(chǎn)熱和能量消耗
撰文 | nagashi 編輯 | 王多魚 排版 | 水成文 在現(xiàn)代社會,肥胖已然成為一種日益流行的代謝性疾病,并影響著全世界38%的成年人以及16%的兒童和青少年。有時候,即使我們努力做到“管住嘴、邁開腿”也很難將這身肥肉減掉。 有時候,我們常常會發(fā)出靈魂的質(zhì)問,這世界上是否存在這樣一種減肥方式,能足不出戶就把這肥肉給減了!歸根結(jié)底,造成肥胖的根本原因是—— 熱量攝入超過熱量消耗 。只要讓能量消耗大于攝入,那么減肥自然就是水到渠成的事。 2021年10月27日,美國加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Nature 上發(fā)表了題為: Glycogen metabolism links glucose homeostasis to thermogenesis in adipocytes 的研究論文。 該研究發(fā)現(xiàn)了一種以前未知的代謝途徑,它涉及糖原的積累和降解,可以調(diào)節(jié)脂肪細胞的能量消耗和熱量產(chǎn)生。這一發(fā)現(xiàn)將糖代謝與脂肪組織產(chǎn)熱聯(lián)系起來,或?qū)橹委煼逝帧ⅱ蛐吞悄虿『推渌x性疾病提供新的思路。
人類至少有兩種脂肪組織—— 白色脂肪組織 (WAT) 和 褐色 脂肪組織 (BAT) 。白色脂肪細胞本質(zhì)上是惰性的能量容器,以單一的大油滴形式儲存能量。褐色脂肪細胞更為復(fù)雜,包含多個更小的液滴,它們與深色的線粒體混合在一起,線粒體是將脂滴轉(zhuǎn)化為熱量和能量的“引擎”。此外,有些人還擁有“米色”脂肪細胞,它介于兩者之間,是位于白色脂肪組織中的褐色樣脂肪細胞,可以被激活并燃燒產(chǎn)熱。
白色脂肪細胞和褐色脂肪細胞 近年來,人們一直在努力尋找增加褐色或米色脂肪細胞活動的方法,以誘導(dǎo)脂肪細胞燃燒脂滴并產(chǎn)生熱量,以此作為治療肥胖、Ⅱ型糖尿病和其他疾病的一種手段。 但遺憾的是,由于涉及過程過于復(fù)雜,將褐色/米色脂肪細胞的治療潛力一直受到阻礙。甚至直到2009年,健康成年人體內(nèi)存在活躍的褐色脂肪細胞才被證實,在此之前人們認為它們只在新生兒中常見。 左圖:褐色脂肪沒有被激活。右圖:寒冷的環(huán)境激活了褐色脂肪,肩膀和脖子上都呈現(xiàn)出橙色。 這項新研究中,研究團隊報道了一個令人驚訝的新發(fā)現(xiàn),糖原代謝在調(diào)節(jié)腹股溝白色脂肪組織 (iWAT) 褐變中起到關(guān)鍵的作用。iWAT通過交感神經(jīng)激活來刺激脂肪細胞產(chǎn)熱,伴隨著糖原代謝基因的協(xié)調(diào)上調(diào),導(dǎo)致糖原在這些細胞中的動態(tài)地積累和周轉(zhuǎn)。
糖原代謝增強促進米色脂肪組織的“褐變” 不僅如此,研究人員還發(fā)現(xiàn),在兩個獨立的肥胖人群中,這些基因在脂肪組織中的表達也與肥胖呈負相關(guān)。此外,糖原的合成和降解都是脂肪細胞褐變所必需的,包括β-腎上腺素能激動劑注射、長時間冷暴露以及兒茶酚胺在肥胖中的有益代謝作用等過程。 此外,這項研究還指出,糖原的合成和轉(zhuǎn)換保證了只有白色脂肪細胞有足夠的能量來提供產(chǎn)熱燃料,從而防止了解偶聯(lián)蛋白1 (UCP1) 表達產(chǎn)生的ATP解偶聯(lián)的潛在毒性作用。即細胞可以安全地“解耦聯(lián)”,釋放的能量不用于產(chǎn)生ATP這一“能量貨幣”,而僅用于產(chǎn)熱。
UCP蛋白工作原理圖 論文的第一作者Omer Keinan博士表示:“對小鼠進行全身褐色和米色脂肪細胞特異性敲除關(guān)鍵糖原靶向蛋白 (PTG) 的評估顯示,糖原代謝是通過體內(nèi)和體外細胞自主方式的腎上腺素能激活誘導(dǎo)UCP1所必需的,導(dǎo)致我們推測糖原的轉(zhuǎn)換和合成對脂肪組織褐化都是至關(guān)重要的?!? PTG-敲除降低米色脂肪細胞中UCP1的表達 更重要的是,在肥胖小鼠中,更強勁的糖原代謝過程與燃燒脂肪和減肥有關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)表明, 調(diào)節(jié)脂肪細胞中的糖原代謝可能有助于治療肥胖 。更具體來說,該研究中描述的解耦機制有利于減肥,并促進代謝健康的全面改善。 在人類歷史上,有一種現(xiàn)在已被禁用的減肥藥——2, 4-二硝基苯酚 (DNP) ,就是通過解偶聯(lián)的方式快速消耗機體能量來達到減肥的目的。但可怕的是,DNP的解偶聯(lián)作用是不可控的,長期服用DNP會導(dǎo)致臟器嚴重受損,并危及生命。
2, 4-二硝基苯酚(DNP) 論文的通訊作者Alan Saltiel教授說道:“解耦聯(lián)是產(chǎn)生熱量的一種重要方式,在這個過程中,細胞的儲備能量不用于產(chǎn)生ATP,而僅用于產(chǎn)熱。因此,這一途徑必須確保只發(fā)生在具有足夠能量儲備的脂肪細胞中?!?總而言之,這項研究發(fā)現(xiàn),糖原代謝過程在白色脂肪組織“褐變”過程中起著關(guān)鍵作用,糖原的積累和降解可以調(diào)節(jié)脂肪細胞的能量消耗和熱量產(chǎn)生,這為肥胖、Ⅱ型糖尿病和其他代謝性疾病的治療提供了新的研究方向!
論文鏈接: https://www.nature.com/articles/s41586-021-04019-8
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網(wǎng)址: Nature:燃脂減肥新方向,首次發(fā)現(xiàn)糖原代謝調(diào)控脂肪細胞產(chǎn)熱和能量消耗 http://www.u1s5d6.cn/newsview154193.html
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