加州大學(xué)舊金山分校的研究人員已經(jīng)找到了如何將儲(chǔ)存卡路里的普通白色脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化為燃燒卡路里以維持體溫的米色脂肪細(xì)胞的方法。

到目前為止，研究人員在很大程度上認(rèn)為，制造米色脂肪可能需要從干細(xì)胞開(kāi)始。這項(xiàng)新研究主要是在工程小鼠身上進(jìn)行的，并在人類(lèi)細(xì)胞中進(jìn)行了驗(yàn)證性研究，結(jié)果表明，普通的白色脂肪細(xì)胞可以通過(guò)限制一種名為KLF15的蛋白質(zhì)的產(chǎn)生而轉(zhuǎn)化為米色脂肪。研究小組確定了KLF-15起作用的基因，并證實(shí)了該途徑在人類(lèi)脂肪組織中是保守的。

他們認(rèn)為，他們的發(fā)現(xiàn)可能會(huì)導(dǎo)致一種新型減肥藥的開(kāi)發(fā)，并可能解釋為什么相關(guān)療法的臨床試驗(yàn)沒(méi)有成功?！昂芏嗳苏J(rèn)為這是不可行的，”Brian Feldman醫(yī)學(xué)博士，沃爾特·l·米勒醫(yī)學(xué)博士，兒科內(nèi)分泌學(xué)杰出教授說(shuō)?！拔覀儾粌H證明了這種方法可以將這些白色脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化為米色脂肪細(xì)胞，而且還證明了這樣做的門(mén)檻并不像我們想象的那么高。”

資深作者Feldman及其同事Liang Li博士在《Journal of Clinical Investigation》上發(fā)表了一篇題為“臨床前模型中皮下脂肪庫(kù)中的白色脂肪細(xì)胞需要KLF15來(lái)維持”的論文。在他們的報(bào)告中，研究小組表示:“我們的研究結(jié)果闡明了白色脂肪細(xì)胞特性的倉(cāng)庫(kù)特異性維持途徑，這可能有助于開(kāi)發(fā)肥胖和相關(guān)疾病的治療方法?！?/p>

作者寫(xiě)道，健康的脂肪或脂肪組織對(duì)正常生理至關(guān)重要。許多哺乳動(dòng)物的脂肪細(xì)胞有三種“色調(diào)”:白色、棕色和米色。白色脂肪(白色脂肪組織;WAT)含有儲(chǔ)存脂質(zhì)的脂肪細(xì)胞，因此可以作為身體的能量?jī)?chǔ)備。棕色脂肪細(xì)胞(棕色脂肪組織;蝙蝠)燃燒能量釋放熱量，這有助于保持體溫。

米色脂肪細(xì)胞結(jié)合了這些特征。它們?nèi)紵芰?，但與成群生長(zhǎng)的棕色脂肪細(xì)胞不同，米色脂肪細(xì)胞嵌在白色脂肪沉積物中。

它們也被稱(chēng)為“白脂肪細(xì)胞”(白色中的棕色脂肪細(xì)胞)。作者指出:“這些細(xì)胞的確切起源仍然不完全清楚，留下了一個(gè)懸而未決的問(wèn)題，即它們是來(lái)自一個(gè)不同的祖細(xì)胞群體，與白色脂肪細(xì)胞共享一個(gè)共同的祖細(xì)胞，還是由白色脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來(lái)。”

人類(lèi)和許多其他哺乳動(dòng)物生來(lái)就有棕色脂肪沉積，幫助他們?cè)诔錾蟊３煮w溫。但是，雖然人類(lèi)嬰兒的棕色脂肪在出生后的第一年就會(huì)消失，但米色脂肪仍然存在。根據(jù)飲食或寒冷的環(huán)境，人類(lèi)可以自然地將白色脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)化為米色脂肪細(xì)胞?？茖W(xué)家們?cè)噲D通過(guò)誘導(dǎo)干細(xì)胞變成成熟的米色脂肪細(xì)胞來(lái)模擬這一過(guò)程。

但是干細(xì)胞是罕見(jiàn)的，F(xiàn)eldman想找到一個(gè)開(kāi)關(guān)，他可以把白色脂肪細(xì)胞直接變成米色脂肪細(xì)胞。他說(shuō):“對(duì)我們大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，白色脂肪細(xì)胞并不罕見(jiàn)，我們很樂(lè)意放棄其中的一些。

Feldman從他早期的工作中了解到，一種名為KLF-15的蛋白質(zhì)在脂肪細(xì)胞的代謝和功能中起著重要作用。該團(tuán)隊(duì)解釋說(shuō)，這種蛋白質(zhì)是17個(gè)kruppel樣因子(KLFs)家族中的一員，KLFs是鋅指基元，含有調(diào)節(jié)發(fā)育和全身代謝的轉(zhuǎn)錄因子?！拔覀兒推渌艘呀?jīng)發(fā)現(xiàn)Klf家族成員Kllf15影響脂肪組織，包括調(diào)節(jié)脂肪形成、脂質(zhì)儲(chǔ)存和BAT。

Feldman和博士后學(xué)者Li決定研究這種蛋白質(zhì)在老鼠身上的功能，老鼠一生都保留著棕色脂肪。他們首先發(fā)現(xiàn)KLF-15在白色脂肪細(xì)胞中的含量遠(yuǎn)低于棕色或米色脂肪細(xì)胞。他們寫(xiě)道:“引人注目的是，我們發(fā)現(xiàn)Klf15在棕色脂肪組織(BAT)中的表達(dá)水平比白色脂肪組織(WAT)中的表達(dá)水平低約75%。這些結(jié)果表明了這些差異的生理含義，包括提高了下調(diào)Klf15水平以維持正常棕色脂肪功能的可能性?！?/p>

當(dāng)他們用缺乏KLF-15的白色脂肪細(xì)胞喂養(yǎng)老鼠時(shí)，老鼠把它們從白色變成了米色。脂肪細(xì)胞不僅可以從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，而且沒(méi)有這種蛋白質(zhì)，成熟脂肪細(xì)胞的默認(rèn)設(shè)置似乎是米黃色的。然后研究人員觀察了KLF-15是如何發(fā)揮這種影響的。他們培養(yǎng)了人類(lèi)脂肪細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)這種蛋白質(zhì)控制著一種叫做Adrb1的受體的豐度，這有助于維持能量平衡?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，Klf15的缺失足以誘導(dǎo)米黃色脂肪細(xì)胞的特性，Klf15對(duì)Adrb1的直接調(diào)節(jié)是這一過(guò)程的關(guān)鍵分子機(jī)制，”他們說(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn)這種活性是細(xì)胞自主的，但在小鼠模型中具有全身性，并且在原代人類(lèi)脂肪細(xì)胞中是保守的?！?/p>

科學(xué)家們知道，刺激一種相關(guān)的受體Adrb3，可以使老鼠減肥。但是對(duì)這種受體起作用的藥物的人體試驗(yàn)結(jié)果令人失望。他們指出:“有趣的是，雖然ADRB3似乎在嚙齒動(dòng)物的棕色脂肪激活中起著重要作用，但ADRB1是人類(lèi)BAT中主要的腎上腺素能受體。此外，ADRB3的表達(dá)在人類(lèi)WAT中未檢測(cè)到。這些觀察結(jié)果可能，至少部分地解釋了為什么開(kāi)發(fā)ADRB3激動(dòng)劑作為人類(lèi)肥胖治療藥物的嘗試沒(méi)有成功?！?/p>

根據(jù)Feldman的說(shuō)法，一種針對(duì)人類(lèi)ADRB1受體的不同藥物更有可能起作用，而且它可能比旨在抑制食欲和血糖的新型注射減肥藥具有顯著優(yōu)勢(shì)。

Feldman的方法可能會(huì)避免惡心等副作用，因?yàn)樗幕顒?dòng)將僅限于脂肪沉積，而不是影響大腦，而且效果將是持久的，因?yàn)橹炯?xì)胞相對(duì)來(lái)說(shuō)是長(zhǎng)壽的。他說(shuō):“我們當(dāng)然還沒(méi)有到達(dá)終點(diǎn)線，但我們已經(jīng)很接近了，你可以清楚地看到這些發(fā)現(xiàn)將如何對(duì)治療肥胖產(chǎn)生重大影響?！?/p>

總之，作者評(píng)論說(shuō):“這些發(fā)現(xiàn)不僅擴(kuò)大了我們對(duì)脂肪生物學(xué)的理解，包括成熟白色脂肪細(xì)胞的可塑性，而且還闡明和定義了以前未被認(rèn)識(shí)到的途徑，這些途徑的前景似乎更相關(guān)，因此可能比其他方法更有效，是人類(lèi)的治療靶點(diǎn)。

來(lái)源：Journal of Clinical Investigation

異丁醛（也稱(chēng)為2-丁醛，化學(xué)式：C4H8O）是一種有機(jī)化合物，屬于醛類(lèi)化合物。以下是異丁醛的一些化學(xué)性質(zhì)：

1. 功能團(tuán)：異丁醛分子中含有一個(gè)醛基（─CHO功能團(tuán)），即碳氧雙鍵和一個(gè)氫原子。

2. 溶解性：異丁醛具有一定的溶解性。它可以在水和許多有機(jī)溶劑中溶解，如乙醇、醚等。

3. 氧化性：異丁醛易被氧氣氧化成相應(yīng)的酸。

4. 反應(yīng)活性：異丁醛是一種活潑的化合物，可以與多種化學(xué)物質(zhì)發(fā)生以下反應(yīng)：

   - 還原反應(yīng)：可以被還原劑還原為相應(yīng)的醇。

   - 加成反應(yīng)：與親核試劑（如氨、氫氯化物）加成反應(yīng)，形成相應(yīng)的加成產(chǎn)物。

   - 導(dǎo)入反應(yīng)：與親電試劑（如酸性條件下的醇或酰氯）反應(yīng)，發(fā)生導(dǎo)入反應(yīng)，形成醇或酯。

5. 異構(gòu)性：異丁醛和正丁醛（1-丁醛）是同分異構(gòu)體，它們的分子結(jié)構(gòu)不同。

需要注意的是，異丁醛是一種具有刺激性氣味的液體，在處理和使用時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。同時(shí)，由于異丁醛易燃，應(yīng)避免與火源接觸和存放在易燃物質(zhì)附近。