科学家发现一种蛋白质,能将棕色脂肪转化为燃烧卡路里的机器

rebbeka (2026-03-25 10:07:52) 评论 (0)

科学家揭示棕色脂肪中隐藏的“线路系统”,该系统可以帮助将你的身体变成一个燃烧卡路里的熔炉。

研究人员发现,一种关键蛋白质通过促进棕色脂肪组织内血管和神经连接的生长,帮助激活这种产热组织。

这项研究于今天(3 月 25 日)发表在《自然通讯》杂志上,它强调了一种解决肥胖问题的新方法,即增加身体燃烧的能量,而不是仅仅减少食欲。

棕色脂肪及其在能量燃烧中的作用

人体大部分脂肪是白色脂肪,它储存多余的能量,当白色脂肪含量过高时会导致肥胖。相比之下,人类和其他哺乳动物体内还含有少量棕色脂肪,这是一种特殊的脂肪组织,有助于调节体温,并与新陈代谢和体重控制密切相关。当受到寒冷刺激时,棕色脂肪会利用葡萄糖和脂质通过生热作用产生热量。

棕色脂肪组织(脂肪)

棕色脂肪组织,又称棕色脂肪。图片来源:纽约大学牙科学院 Shamsi 实验室

“在生热过程中,所有这些化学能都会以热量的形式散发出去,而不是以白色脂肪的形式储存在体内,”纽约大学牙科学院分子病理生物学助理教授、该研究的资深作者法尔纳兹·沙姆西(Farnaz Shamsi)说。 “棕色脂肪能够迅速吸收并利用来自我们身体和食物中的燃料,就像一个代谢库,吸收营养物质并阻止它们被储存起来。”

棕色脂肪的正常运作依赖于密集的神经和血管网络。神经连接着身体与大脑,大脑发出信号,在身体感知到寒冷时激活棕色脂肪。血管输送产热所需的氧气和营养物质,并将热量输送到全身。虽然许多研究都集中在刺激脂肪细胞本身,但对于这些支持网络的形成和维持机制却关注较少。

SLIT3蛋白控制血管和神经

Shamsi实验室早期的研究利用单细胞RNA测序技术鉴定出了SLIT3,这是一种由棕色脂肪细胞释放的蛋白质,可能有助于协调棕色脂肪细胞之间的通讯。 SLIT3产生后会分裂成两个独立的片段。

在这项新研究中,研究人员利用多种方法在人和小鼠细胞中鉴定出了BMP1酶,该酶能将SLIT3切割成两个部分。他们发现,每个片段都发挥着不同的作用。其中一个片段促进血管形成,而另一个片段则支持神经网络的生长。

棕色脂肪中的神经

棕色脂肪组织交感神经。图片来源:纽约大学牙科学院 Shamsi 实验室

“它的作用类似于分裂信号,这是一种优雅的进化设计,其中单一因素的两个组成部分独立地调节着不同的过程,这些过程必须在空间和时间上紧密协调,”沙姆西指出。

研究团队还发现了一种名为PLXNA1的受体,它与SLIT3的一个片段相互作用,从而调节棕色脂肪中的神经发育。小鼠实验表明,去除SLIT3或PLXNA1受体会导致小鼠对寒冷更加敏感,并且维持体温的能力下降。进一步分析发现,这些小鼠的棕色脂肪缺乏正常的神经结构和足够的血管密度。

与肥胖和代谢健康相关的因素

为了探究这些发现是否适用于人类,研究人员分析了超过1500名个体(包括肥胖者)的脂肪组织样本。他们重点研究了负责产生SLIT3的基因,此前的研究已将该基因与肥胖和胰岛素抵抗联系起来。他们的研究结果表明,SLIT3基因活性可能影响肥胖个体的脂肪组织健康、炎症和胰岛素敏感性。

“这真的引起了我们的注意,因为它表明这条途径可能与人类肥胖和代谢健康有关,”Shamsi说。

含有血管和神经的棕色脂肪细胞

棕色脂肪细胞内含有血管和神经。图片来源:纽约大学牙科学院 Shamsi 实验室

治疗肥胖症的新方法

目前大多数减肥药物,包括GLP-1类药物,都是通过抑制食欲和减少进食量来发挥作用的。相比之下,靶向棕色脂肪组织则可能增加身体的能量消耗。这些新发现,包括SLIT3的裂解方式及其片段如何与受体相互作用以塑造神经和血管网络,为未来的治疗指明了几个潜在的靶点。

“我们的研究表明,仅仅拥有棕色脂肪是不够的——你需要组织内合适的结构才能产生热量,”沙姆西说。

https://scitechdaily.com/scientists-discover-protein-that-turns-brown-fat-into-a-calorie-burning-machine/