Cell:美国科学家发现抗糖尿病脂肪
科学网博客 · 2014/10/13
美国科学家通过Glut4蛋白高表达动物肥胖但健康的异常情况出发,发现这些动物脂肪组织内存在对抗糖尿病的脂肪,这些脂肪属于完全新的类型。科学家可以沿着这个思路寻找糖尿病等代谢性疾病的治疗方法和药物,也可以作为诊断疾病的重要工具。

现新的蛋白分子不希奇,但新的功能脂肪分子十分罕见。美国科学家通过Glut4蛋白高表达动物肥胖但健康的异常情况出发,发现这些动物脂肪组织内存在对抗糖尿病的脂肪,这些脂肪属于完全新的类型。科学家可以沿着这个思路寻找糖尿病等代谢性疾病的治疗方法和药物,也可以作为诊断疾病的重要工具。因此这一发现具有非常重要意义。

脂类包括脂肪和相关分子,是动脉血栓和心脏病的诱因。最近通过一种蛋白作为线索,美国哈佛大学科学家采用转基因代谢性紊乱动物为工具,发现一组内源性脂类,这种脂肪具有反转糖尿病相关代谢性紊乱的功能,或许能成为一类治疗代谢性疾病的新药物。

虽然许多脂类分子对机体具有好处,甚至有一些有很高的名声,尤其是一些著名的脂肪酸如DHA等。但是经常在加工食品中使用的反式脂肪酸能导致体内不健康胆固醇增加,是诱发高血脂、肥胖和糖尿病的重要元凶。

最新研究有可能再次将脂肪酸变成学术明星,这种研究应该追溯到30年前,科学家注意到某些肥胖或二型糖尿病患者脂肪细胞上Glut4数量很少,Glut4是一种葡萄糖转运体,葡萄糖转运体是一类镶嵌在细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白质,它广泛分布于体内各种组织。在转运葡萄糖过程并不直接消耗ATP水解的能量,而是随着钠离子内流产生能量实现转运,而维持钠浓度梯度则由细胞膜钠钾泵耗能主动转运实现。人类肥胖及2型糖尿病的一个重要病理特征是对胰岛素刺激的葡萄糖摄取的抵抗,而这些表现是由位于细胞外膜上的Glut4介导,因此Glut4基因被认为是胰岛素抵抗的一个重要候选基因。

葡萄糖转运体是机体控制血糖十分重要的分子,今年清华大学颜教授将Glut1进行晶体结构分析,受到很大关注,就是因为这种分子的生物学作用很大的原因。

为研究这种Glut4的功能,哈佛大学分子内分泌学家Barbara Kahn等采用转基因技术,制造出脂肪细胞能高表达Glut4的小鼠,这种小鼠的脂肪细胞能从血液中吸收更多葡萄糖。

这些小鼠的表现让科学家疑惑,虽然很肥胖,但是血糖和胰岛素水平完全正常。Glut4高表达可以让小鼠脂肪细胞利用葡萄糖产生更多脂肪。Kahn等估计这些脂肪中存在促进健康的成分。

为寻找这些神秘的分子,Kahn小组寻求索尔克研究所脂类研究专家Alan Saghatelian等的帮助,他们使用质谱技术分析,从这些小鼠中找到4种脂肪,随后他们对这些分子的结构进行了分析。

奇怪的是,这些分子在标准的脂类数据库中没有数据,这说明他们遇到了一类全新的脂肪类型,最终他们找到16种相关脂肪酸,这些脂肪酸有一种共同的结构,就是支链脂肪酸羟基脂肪酸(FAHFAs)。

研究发现这些脂肪对代谢具有正面效应。给正常动物服用补充这类脂肪,高脂饮食将不会诱导这些动物产生胰岛素抵抗,葡萄糖耐受能力提高。这说明这种分子具有治疗糖尿病的作用。FAHFAs的作用出现不仅在动物,也同时出现于人类。人类胰岛素耐受患者血液中FAHFAs水平低于正常40%。这一研究论文最近刚刚发表于《细胞》杂志。

密歇根大学细胞生物学家Alan Saltiel认为,科学家很少发现新的脂类物质,这类脂肪似乎可以作用于一种受体,这种受体一直被认为是糖尿病治疗的靶点,如果研究能进一步确认这一效应,FAHFAs就是科学家一直渴望寻找的一类新药。

这类分子在许多普通食物中存在,含量比较多的食物包括苹果、蛋黄、牛肉和鸡肉中。但Kahn认为,现在就建议人们增加这类食物摄取为时过早,虽然大量摄入脂类对健康不利,但这一发现确实证明某些脂肪的作用完全不同。将来需要对合成和代谢这些特殊脂肪的酶进行深入研究,这将有利于寻找通过调节这些脂肪的含量来促进健康的新方法。

所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。如若转载请联系原作者。
查看更多
  • Discovery of a Class of Endogenous Mammalian Lipids with Anti-Diabetic and Anti-inflammatory Effects

    Increased adipose tissue lipogenesis is associated with enhanced insulin sensitivity. Mice overexpressing the Glut4 glucose transporter in adipocytes have elevated lipogenesis and increased glucose tolerance despite being obese with elevated circulating fatty acids. Lipidomic analysis of adipose tissue revealed the existence of branched fatty acid esters of hydroxy fatty acids (FAHFAs) that were elevated 16- to 18-fold in these mice. FAHFA isomers differ by the branched ester position on the hydroxy fatty acid (e.g., palmitic-acid-9-hydroxy-stearic-acid, 9-PAHSA). PAHSAs are synthesized in vivo and regulated by fasting and high-fat feeding. PAHSA levels correlate highly with insulin sensitivity and are reduced in adipose tissue and serum of insulin-resistant humans. PAHSA administration in mice lowers ambient glycemia and improves glucose tolerance while stimulating GLP-1 and insulin secretion. PAHSAs also reduce adipose tissue inflammation. In adipocytes, PAHSAs signal through GPR120 to enhance insulin-stimulated glucose uptake. Thus, FAHFAs are endogenous lipids with the potential to treat type 2 diabetes.

    展开 收起
发表评论 我在frontend\modules\comment\widgets\views\文件夹下面 test