南京大學伟徳国际官网登录入口張辰宇教授課題組在皮下脂肪發揮功能分子機制的研究中取得重要進展,相關研究成果“Fasting induces a subcutaneous-to-visceral fat switch mediated by microRNA-149-3p and suppression of PRDM16 ”在線發表在自然子刊Nature communications (2016 May 31;7:11533)上。博士生丁寒瑩是論文的第一作者,姜曉宏副教授為該論文的通訊作者,張辰宇教授及其課題組助理研究員李菁為該論文的共同通訊作者。
随着肥胖的全球化,很多人到了談“脂”色變的地步,因而忽略了脂肪組織所提供的很多重要生理功能。目前較為公認的定義肥胖的指标是BMI指數,然而,研究發現肥胖導緻的疾病與脂肪堆積的位置密切相關。内髒脂肪的過度累積易導緻糖尿病、心血管疾病等一系列代謝性疾病的發生發展;而皮下脂肪的堆積除了影響美觀,與以上疾病并未體現出直接相關性,因而被稱為“健康的脂肪”。因此,研究脂肪組織在不同生理情況下的調控機制,可以幫助我們進一步了解不同位置脂肪的生物學功能,并幫助我們尋找正确的治療肥胖引起代謝性疾病的方法和靶點。
寒冷和饑餓是在人類在數百萬年的進化過程中一直面臨的挑戰。脂肪最被熟知的功能就是存貯功能,在食物短缺時可以通過分解脂肪為機體提供能量;而近期研究指出,人體的皮下脂肪中有相當一部分“米黃色”脂肪細胞可以通過在冷環境中産生熱量來維持體溫,而這部分細胞在内髒脂肪中則很少有分布。以上研究已經從分子層面證明了皮下脂肪與内髒脂肪的功能有顯著差異,但是在饑餓情況下,這兩部分脂肪的功能又有怎樣的不同尚無報道。
在本研究中,張辰宇課題組發現,皮下脂肪除了具有“褐色化”以抵禦寒冷的能力,還能夠在饑餓的時候向“白色化”方向轉變以保存能量,并明确了其分子調控機制;揭示出皮下脂肪在不同生理狀态下通過其強大的可塑性,維持機體能量平衡的生物學功能 (Fig. 1.)。另外,他們發現“間歇性禁食”能夠顯著降低有害的内髒脂肪而非皮下脂肪,進一步顯示了皮下脂肪“白色化”是對禁食引起的生理應激的一種适應性反應, 并證明了這種減肥方法的科學性。此外,他們發現可以通過在皮下脂肪中抑制miR-149-3p的表達激活其中的“米黃色”細胞,從而提高全身的能量消耗;較之全身服藥可能引起的副作用,本研究提供了更為安全的治療肥胖的潛在策略。
Fig.1. 不同生理條件下miRNA-149-3p調控皮下脂肪褐色化/内髒化
該項研究依托伟徳国际官网登录入口醫藥生物技術國家重點實驗室,伟徳国际官网登录入口生命科學高等研究院,伟徳国际官网登录入口,得到國家自然科學基金項目(No.81200201,81550001,81250044和31301060)、以及國家重點基礎研究發展計劃(2014CB542300号)的經費支持。