Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойБиологияУдаление ключевого гена защищает от лишнего веса

Удаление ключевого гена защищает от лишнего веса

- Advertisement -

Исследование, проведенное в Калифорнийском университете в Сан-Диего, показывает, что ожирение вызывает митохондриальную дисфункцию в жировых клетках, управляемую определенным геном. Деактивация этого гена у мышей предотвращает ожирение, что предполагает новые подходы к лечению.

Исследование Калифорнийского университета в Сан-Диего раскрывает ключевой механизм метаболической дисфункции, связанной с ожирением.

С 1975 года число людей с ожирением почти утроилось, что привело к глобальной эпидемии. Хотя факторы образа жизни, такие как диета и физические упражнения, играют роль в развитии и прогрессировании ожирения, ученые пришли к пониманию, что ожирение также связано с внутренними метаболическими нарушениями. Теперь исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего пролили новый свет на то, как ожирение влияет на наши митохондрии, важнейшие энергопроизводящие структуры наших клеток.

Исследователи из Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что диета с высоким содержанием жиров вызывает фрагментацию митохондрий в жировых клетках, снижая их способность сжигать жир.

Митохондриальная дисфункция при ожирении

В исследовании, опубликованном сегодня (29 января 2024 г.) в журнале Природный метаболизмИсследователи обнаружили, что когда мышей кормили пищей с высоким содержанием жиров, митохондрии в их жировых клетках распадались на более мелкие митохондрии с пониженной способностью сжигать жир. Далее они обнаружили, что этот процесс контролируется одним геном. Удалив этот ген у мышей, они смогли защитить их от лишнего веса, даже когда они ели ту же диету с высоким содержанием жиров, что и другие мыши.

«Перегрузка калорий из-за переедания может привести к увеличению веса, а также запускает метаболический каскад, который снижает сжигание энергии, что еще больше усугубляет ожирение», — сказал Алан Салтиел, доктор философии, профессор медицинского факультета Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. «Ген, который мы идентифицировали, является важной частью перехода от здорового веса к ожирению».

Эти цветные полосы представляют собой митохондриальные сети внутри жировых клеток. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обнаружили, что диета с высоким содержанием жиров разрушает митохондрии, что приводит к увеличению веса. Фото: Калифорнийский университет в Сан-Диего, Медицинские науки.

Жировая ткань и ожирение

Ожирение, от которого страдают более 40% взрослых в США, возникает, когда в организме накапливается слишком много жира, который в основном хранится в жировой ткани. Жировая ткань обычно обеспечивает важные механические преимущества, смягчая жизненно важные органы и обеспечивая изоляцию. Он также выполняет важные метаболические функции, такие как высвобождение гормонов и других клеточных сигнальных молекул, которые дают команду другим тканям сжигать или сохранять энергию.

В случае дисбаланса калорий, такого как ожирение, способность жировых клеток сжигать энергию начинает ухудшаться, что является одной из причин, почему людям с ожирением может быть трудно похудеть. Как начинаются эти метаболические нарушения, является одной из самых больших загадок, связанных с ожирением.

Исследование возглавил Алан Салтиел, доктор философии, профессор медицинского факультета Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего. Фото: Калифорнийский университет в Сан-Диего, Медицинские науки.

Результаты исследований и потенциальные методы лечения

Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи кормили мышей диетой с высоким содержанием жиров и измеряли влияние этой диеты на митохондрии их жировых клеток — структуры внутри клеток, которые помогают сжигать жир. Они обнаружили необычное явление. После употребления диеты с высоким содержанием жиров митохондрии в некоторых частях жировой ткани мышей подверглись фрагментации, разделившись на множество более мелких, неэффективных митохондрий, которые сжигали меньше жира.

Помимо открытия этого метаболического эффекта, они также обнаружили, что он обусловлен активностью одной молекулы, называемой RaIA. RaIA выполняет множество функций, в том числе помогает разрушать митохондрии, когда они работают неправильно. Новое исследование предполагает, что когда эта молекула сверхактивна, она мешает нормальному функционированию митохондрий, вызывая метаболические проблемы, связанные с ожирением.

«По сути, хроническая активация RaIA, по-видимому, играет решающую роль в подавлении расхода энергии в жировой ткани при ожирении», — сказал Салтиэль. «Поняв этот механизм, мы стали на один шаг ближе к разработке таргетной терапии, которая могла бы решить проблему увеличения веса и связанных с ним метаболических дисфункций за счет увеличения сжигания жира».

Удалив ген, связанный с RaIA, исследователи смогли защитить мышей от увеличения веса, вызванного диетой. Углубляясь в биохимию, исследователи обнаружили, что некоторые из белков, на которые влияет RaIA у мышей, аналогичны человеческим белкам, которые связаны с ожирением и ожирением. инсулин устойчивость, что позволяет предположить, что аналогичные механизмы могут быть причиной ожирения у человека.

«Прямое сравнение между фундаментальными биологическими открытиями, которые мы открыли, и реальными клиническими результатами подчеркивает актуальность результатов для людей и предполагает, что мы сможем помочь лечить или предотвращать ожирение, воздействуя на путь RaIA с помощью новых методов лечения», — сказал Салтиел. Мы только начинаем понимать сложный метаболизм этого заболевания, но будущие возможности впечатляют».

Ссылка: «Ожирение вызывает фрагментацию митохондрий и дисфункцию белых адипоцитов из-за активации RalA», авторы: Вэньминь Ся, Прити Вирагандхам, Ю Цао, Яюн Сюй, Торри Э. Райн, Цзясинь Цянь, Чао-Вэй Хун, Пэн Чжао, Ин Джонс, Хуэй. Гао, Кристофер Лиддл, Рут Т. Ю, Майкл Даунс, Рональд М. Эванс, Микаэль Райден, Мартин Вабич, Зичен Ван, Хироюки Хакодзаки, Йоханнес Шёнеберг, Шеннон М. Рейли, Цзяньфэн Хуанг и Алан Р. Солтиэль, 29 января 2024 г., Природный метаболизм.
DOI: 10.1038/s42255-024-00978-0

Соавторами исследования являются: Вэньминь Ся, Прити Вирагандхам, Юй Цао Яюнь Сюй, Торри Райн, Цзясинь Цянь, Ин Джонс, Чао-Вэй Хун, Цзычен Ван, Хироюки Хакодзаки и Йоханнес Шонеберг из Калифорнийского университета в Сан-Диего, Пэн Чжао из университета. из Техасского центра медицинских наук, Хуэй Гао и Микаэль Райден из Каролинского института, Кристофер Лиддл, Рут Ю, Майкл Даунс, Рональд Эванс и Цзяньфэн Хуанг из Института биологических исследований Солка, Мартин Вабич из Медицинского центра Ульмского университета и Шеннон Рейли из Медицинского колледжа Вейля Корнелльского университета.

Это исследование частично финансировалось Национальные институты здоровья (Гранты P30DK063491, R01DK122804, R01DK124496, R01DK125820 и R01DK128796).

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме