
记者 | 谭一凡
“不活动能不行减肥!”,“好想躺着就可以变瘦!”这点经常常脑海显露却看似不确实际的幻想,在未来几年内也许将成为现实。
作为顶级哺乳类动物,人体内既有“坏”的脂肪也有“好”的脂肪。此中,棕色脂肪燃烧能量,帮助咱们维持苗条,而过多的劣质白色脂肪存储能量,诱发肥胖。日前,科学家曾经在实验室中组建了人造棕色脂肪细胞,并将其转嫁到小鼠体内,让这点啮齿动物在高脂肪饮食中不但体重减少了,也变得更健康。
科学家们期望这样的方法可行对人类起到同样的效用。
脂肪之中的转化
探讨表达,婴儿和好多小型哺乳动物都含有棕色脂肪,棕色脂肪的颜色来源于高血流量和众多被称为“微型发电厂”的线粒体。
经过低温,棕色脂肪中的“发电厂”线粒体被开启,会将体内食物中的化学能转化为热能,库存白色脂肪,这有助于婴儿维持温暖,保证小型哺乳动物在寒冬生存。
2009年,探讨人士发觉,成年人中也有可应对低温的棕色脂肪。另外,成年人的白色脂肪中还散布着米色脂肪。米色脂肪非是白色或棕色脂肪中间的一个,却是介于两者之中。当须要的时刻,米色脂肪会变成棕色,把更多的卡路里转化为热量;当没再须要的时刻,它又会变成白色脂肪。
成年人体内有多少棕色和米色脂肪尚不明白,但其数量在相当大水平上取决于一种人的身体成分,瘦人比肥胖人偏向于具有更多活泼的棕色和米色脂肪。
人有三种类别的脂肪细胞。棕色脂肪燃烧能量,可是成年后棕色脂肪含量其实不多;白色脂肪库存能量;米色脂肪散布在白色脂肪中,活化的米色脂肪的举止相似于褐色脂肪,可行帮助咱们维持苗条。
“科学家们想晓得能否可行经过将脂肪转换来治疗肥胖症。”马萨诸塞州波士顿哈佛医学院的分子生物学家曾玉华显示。
曾玉华的团队曾经在老鼠身上做了这种实验。该团队在8月26日的《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上描画了这一进程。
人力分离
曾玉华团队的整形外科医生从病人的脖子上提取了可行变成脂肪的细胞。在实验室里,细胞组织会长成白色和棕色的脂肪。为了使白色脂肪像米色脂肪一样能够转化为棕色脂肪,探讨人士运用了一个名为CRISPR-Cas9的技艺。
CRISPR经常被用于基因搭建等探讨.曾玉华团队应用这类技艺将一种分子开关插入到白色脂肪细胞的DNA中。这种开关开启了一种叫做UCP1的基因,在棕色脂肪中,这类基因会导致线粒体发生热量。
插入的开关使UCP1基因发生的蛋白质增添了近20倍,多余的蛋白质将白色脂肪细胞变成了探讨人士称之为HUMBLE细胞的“人力棕色细胞”。
为了幸免小鼠的免疫细胞进击外来的人类细胞,曾玉华团队破坏了小鼠的免疫体系,将HUMBLE细胞移植到小鼠体内。
探讨人士在实验室组建的HUMBLE细胞中,UCP1基因具备活性(红色),但该基因平常仅在棕色脂肪细胞中有活性。细胞的线粒体转化为加热食物和库存的脂肪中的化学能。
第一组是寻常体重的小鼠,在移植前两周和移植后轮廓都吃高脂肪的食物,第二组是曾经很胖的小鼠。此中,每组小鼠分为三组,第一组接纳的是HUMBLE细胞,第二组接纳白色脂肪细胞,第三组接纳棕色脂肪细胞,全部这点细胞全来自统一私人捐献者。
在探讨完毕时,探讨人士称了每只小鼠的体重。肥胖的小鼠被植入HUMBLE或棕色的细胞后,体重增添了20%,植入白色细胞的肥胖小鼠体要紧高出30%。此外三组寻常小鼠的体重差异要小于肥胖小鼠。
颜色显现UCP1基因的活性水准(蓝色:低,红色:高)。分子开关加强了接纳HUMBLE细胞或棕色脂肪细胞的小鼠中该基因的活性,该基因在接纳白色脂肪细胞的小鼠中维持没有效。
探讨人士还测量了不同细胞消化了多少血糖或葡萄糖。 “令咱们惊讶的是,移植的HUMBLE细胞的小鼠消化的葡萄糖最多。”曾玉华显示。
曾玉华很高兴见到这一丝,这意指着HUMBLE细胞能够与现存的棕色脂肪细胞发生同一的成果。HUMBLE细胞解放出化学信号,让小鼠的组织消化更多的血糖, 这点浮动使小鼠更健康。
“在此外一物种中间缔造出像人类一样能够发出信号的细胞,这十分令人感官深切。” 荷兰马斯特里赫特大学的生理学家Wouter van Marken Lichtenbelt显示。van Marken Lichtenbelt在2009年发觉了成年人体内存留棕色脂肪。
这能对抗疾病吗?
曾玉华期望CRISPR技艺的创新利用在未来能够治疗患有糖尿病的肥胖患者。经过这类技艺,医生切可行除病人的脂肪细胞并编辑它们的DNA,让细胞在不激发免疫进击的前提下送回病人体内。
曾玉华显示,“这差不多就像唤醒你本人的脂肪细胞来推进葡萄糖的新陈代谢。”曾玉华所说的葡萄糖代谢,指的是人体对血糖的摄取和运用,在糖尿病患者中,这类进程没再寻常。
日前,探讨人士还在进一步认证这类技艺的副效用。“咱们不晓得成年人具有和婴儿一样多的棕色脂肪能否平安。”van Marken Lichtenbelt显示。
伍斯特马萨诸塞大学医学院的分子生物学家Corvera此刻正好对猴子发展实验,让肥胖的猴子以人类类似的速度患上糖尿病,假如该方法适用于猴子,那末然后将在人类中发展测试。