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Cell Metabolism:再生棕色脂肪细胞可治疗肥胖

    美国科学家近日发现能促使棕色脂肪细胞(一种具高代谢率的脂肪细胞)产生的分子开关,这一结果为人类肥胖症的治疗及预防带来了希望。相关论文发表在7月11日的《细胞—代谢》(Cell  Metabolism)杂志上。  

    在成人体内,存在着两种不同的脂肪细胞,一种是白色脂肪细胞,它构成了绝大多数的脂肪组织,并贮存着过剩的能量。另外一种脂肪细胞——棕色脂肪细胞则相反,它并不贮存能量,而是具有高代谢率并可将能量“燃烧”殆尽。婴儿因为需要保持身体温暖,所以其身体的脂肪细胞大多数都是棕色脂肪细胞,但是过了婴儿期之后,棕色脂肪细胞基本上就全消失了。  

    该项研究的领导者、美国波士顿Dana-Farber肿瘤研究所的Bruce  Spiegelman教授的研究小组发现,小鼠体内的棕色脂肪细胞内含有大量名为PRDM16的蛋白,该蛋白在白色脂肪细胞及其它细胞内却很罕见。研究人员利用基因技术令正在生长中的小鼠脂肪细胞表达PRDM16,结果发现,这些细胞变成了棕色脂肪细胞。而当他们把表达PRDM16所需基因从棕色脂肪细胞中移走后,棕色脂肪细胞则不再具有高代谢率。  

    细胞产生PRDM16蛋白的原因目前尚不清楚。不过,对于成年狗的研究表明,某种激素能够再生棕色脂肪细胞,但是需要长期使用诸如肾上腺素之类的药物才能实现。这些药物会带来很多副作用,诸如升高血压、加快心率甚至会危及生命,因此对人类不适用。  

    Spiegelman表示,目前研究人员正在寻找更多能帮助棕色脂肪细胞产生的特效药。另外,人们还可以通过基因技术将未成熟的脂肪细胞转变为棕色脂肪细胞,从而达到减肥或预防肥胖的目的。(科学网)

原始出处:

Cell Metabolism, Vol 6, 38-54, 11 July 2007

Article

Transcriptional Control of Brown Fat Determination by PRDM16

Patrick Seale,1,5 Shingo Kajimura,1,5 Wenli Yang,1 Sherry Chin,1 Lindsay M. Rohas,1 Marc Uldry,1 Geneviève Tavernier,2,3 Dominique Langin,2,3,4 and Bruce M. Spiegelman1,

1 Dana-Farber Cancer Institute and the Department of Cell Biology, Harvard Medical School, 1 Jimmy Fund Way, Boston, MA 02115, USA
2 INSERM, U858, Rangueil Institute of Molecular Medicine, Obesity Research Laboratory, Toulouse, F-31432 France
3 Paul Sabatier University, Louis Bugnard Institute, IFR31, Toulouse, F-31432 France
4 CHU de Toulouse, Laboratory of Clinical Biochemistry, Biology Institute of Purpan, Toulouse, F-31059 France

Corresponding author
Bruce M. Spiegelman
bruce_spiegelman@dfci.harvard.edu

Brown fat cells are specialized to dissipate energy and can counteract obesity; however, the transcriptional basis of their determination is largely unknown. We show here that the zinc-finger protein PRDM16 is highly enriched in brown fat cells compared to white fat cells. When expressed in white fat cell progenitors, PRDM16 activates a robust brown fat phenotype including induction of PGC-1α, UCP1, and type 2 deiodinase (Dio2) expression and a remarkable increase in uncoupled respiration. Transgenic expression of PRDM16 at physiological levels in white fat depots stimulates the formation of brown fat cells. Depletion of PRDM16 through shRNA expression in brown fat cells causes a near total loss of the brown characteristics. PRDM16 activates brown fat cell identity at least in part by simultaneously activating PGC-1α and PGC-1β through direct protein binding. These data indicate that PRDM16 can control the determination of brown fat fate.

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