只要敲除这个基因,小鼠怎么吃都吃不胖

只要敲除这个基因,小鼠怎么吃都吃不胖
2018年12月05日 09:20 新浪科技综合

  来源:学术经纬

  最近,《EMBO Reports》上发表了一篇有关减肥的论文,让人惊叹“结果好到令人不敢相信”。这就很有意思了。照理说,和减肥相关的靠谱研究,每个月都会有好几篇。凭啥这篇论文能让人大发感叹呢?

  因为研究人员们发现,只要敲除一个基因,不管怎么吃高脂肪食物,小鼠都长不胖!

神奇的基因神奇的基因

  这项研究来自一项美国德克萨斯大学西南医学中心与澳大利亚弗林德斯大学的合作。先前,许多科学家们发现,一种叫做钙调磷酸酶(calcineurin)的蛋白质可能与肥胖有关:一些接受了器官移植的患者需要抑制钙调磷酸酶的功能来避免器官排斥,而抑制剂的使用会增加患者体重上升的风险。

▲本研究的负责人之一Damien Keating教授(图片来源:弗林德斯大学)▲本研究的负责人之一Damien Keating教授(图片来源:弗林德斯大学)

  而一条叫做Rcan1的基因,其编码的蛋白产物恰好能够抑制钙调磷酸酶。如果抑制钙调磷酸酶是体重上升的罪魁祸首,那Rcan1基因岂不是身体里的“增肥指挥官”?

  先前,这支团队的一项工作支持了这个假设。他们发现在一些小鼠疾病模型中,倘若带有Rcan1基因,就可能出现高血糖的现象。而如果带有Rcan1基因的染色体片段出现丢失,高血糖现象也随之消失。这些观察结果有力证明,这个染色体片段里的基因(包含Rcan1基因),可能参与了代谢调控。

  为了更好地了解Rcan1基因是否参与其中,科学家们做了进一步的探索。他们敲除了小鼠体内的Rcan1基因,然后给它们投喂大量高脂肪食品。结果显示,这些小鼠并没有长得过胖。相反,野生型小鼠则已经胖得不行。

▲无论是普通食物(左)还是高脂肪食物(右),敲除Rcan1基因的小鼠(红色)都吃不胖(图片来源:参考资料[1])▲无论是普通食物(左)还是高脂肪食物(右),敲除Rcan1基因的小鼠(红色)都吃不胖(图片来源:参考资料[1])

  有趣的是,即便这些小鼠摄入的是普通食物,缺乏Rcan1基因的小鼠依旧更为苗条。这也表明Rcan1基因的功效更为普遍,并非仅仅局限于高脂肪食物。

  褐色脂肪组织

  这是什么原因呢?对于小鼠的核磁共振分析表明,缺乏Rcan1基因的小鼠,体内脂肪累积的速度更慢。进一步的分析则指出,这些小鼠的整体代谢水平有所提升。这是因为体内不健康的白色脂肪组织,会在缺乏Rcan1的情况下,转化为褐色脂肪组织。

▲敲除Rcan1基因的小鼠(KO),脂肪体积明显更小(图片来源:参考资料[1])▲敲除Rcan1基因的小鼠(KO),脂肪体积明显更小(图片来源:参考资料[1])

  这两种脂肪组织有啥区别呢?简单来讲,白色脂肪组织囤积卡路里,褐色脂肪组织燃烧卡路里。这样一来,小鼠想胖都胖不起来。

  研究人员们也指出,Rcan1基因在演化上可能有着自己的意义。在食物匮乏的过去,能够填饱肚子,已经是一个奢望。为了不让吃下去的能量白白燃烧掉,生物需要依赖Rcan1基因,对无端燃烧卡路里的现象进行遏制。然而谁能想到,文明的进步速度,远远超越了演化的步伐。转眼间,我们的困扰已经从吃不饱,变成了吃太胖。关于这个转变,基因还没做好准备。

  潜在的临床应用

  当然,Rcan1基因在身体里应当还有其他的功能,贸然将其敲除可能会带来预料外的副作用。因此,通过药物对其蛋白产物进行适当抑制,或许是更为现实的应用场景。但首先,我们需要确认在人体中存在同样的机制。

  据本研究的负责人之一Damien Keating教授介绍,目前他们正在研发抑制RCAN1蛋白的药物,并已进入了前期的测试阶段。如果这些药物能有效抑制RCAN1蛋白,就有望带来全新的“减肥药丸”。

  “我们的结果表明,靶向RCAN1蛋白的药物,有希望让人们在静息时燃烧更多的卡路里,”Keating教授说道:“这表明人们不需要减少饮食摄入,也不需要更多锻炼,就可以减少脂肪储存。”

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