目前,由于生活方式的变化,越来越多的人超重与肥胖,体内过多的脂肪是万恶之源。肥胖不仅会导致高血压、高血脂、糖尿病、心脑血管病等疾病高发,还会影响血液循环,导致肾脏供血不良而引起慢性肾脏病。
近些年的研究逐渐发现,并非所有脂肪都是让人长胖的罪魁祸首;有一类脂肪可以帮助人体燃烧脂质和糖类、促进能量消耗。当然,无论是皮下脂肪还是内脏脂肪,都无法帮助你消耗能量。而真正做到这一点的,是主要藏身于肩胛部位腺体中的棕色脂肪。棕色脂肪组织中有大量线粒体,正是这些线粒体起到了产热的作用。
由于这种奇特的性质,棕色脂肪,随后发现的米色脂肪(另一种具有产热效应的脂肪细胞)很快受到关注。大量研究希望揭示棕色脂肪的作用机理,并且找到让机体产生更多棕色脂肪的方法。而在这一系列研究中,有一个问题始终处于空白地带,就是细胞因子对棕色脂肪的影响。
近期,《自然》杂志发表一项研究揭示了其中的关键机制。研究发现,一种细胞因子能促使脂肪细胞棕色化并产热,这项发现有望为肥胖、2型糖尿病等疾病的治疗提供新的靶点。
为了寻找与肥胖相关的细胞因子,研究团队首先从肥胖人群的血清中,筛选出表达明显下降的细胞因子,这其中就包括白细胞介素27(IL-27)。此前的基因组研究也指出,编码产生IL-27的核苷酸序列与体重指数和胰岛素抵抗相关。另一方面,患者在接受减肥手术、体重下降之后,他们体内的IL-27水平显著上升。这一系列现象都说明,IL-27似乎与肥胖过程存在密切的相关性。
为了验证IL-27在这个过程中的作用,研究团队构建了敲除IL-27受体的基因工程小鼠。用高脂饮食后发现,这些基因工程小鼠相比于对照组的普通小鼠更容易肥胖,并且葡萄糖耐受不良和胰岛素抵抗更为严重。因此,证实了IL-27与肥胖的关系。那么,这种细胞因子是通过什么样的方式影响代谢过程的?
在食物摄入保持正常的情况下,这些IL-27受体缺失的小鼠的能量消耗也明显减少。此外,这些小鼠对于寒冷环境的抵抗能力更弱,它们通过能量消耗产生热量的过程受到了抑制。此外,无论是喂食高脂还是正常食物,基因工程小鼠的解偶联蛋白1(UCP1)水平急剧下降,而UCP1正是棕色与米色脂肪产热过程中必不可少的线粒体蛋白质;重新注射IL-27后,UCP1水平也得以恢复。这些现象说明,IL-27通过促进棕色与米色脂肪的产热过程,来影响机体的代谢。
这项研究颠覆了一项关于细胞因子的传统认知。利用专门敲除了脂肪细胞中IL-27受体的小鼠,他们发现IL-27能直接作用于脂肪细胞,促进白色脂肪细胞的棕色化,以及棕色或米色脂肪细胞的产热。这是首次发现这种细胞因子能直接作用于脂肪细胞,打破了“IL-27专门靶向免疫细胞”的固有观点。
至此,IL-27影响棕色与米色脂肪产热的信号通路已经被揭开。这条通路能否成为治疗靶点,帮助治疗肥胖与其他代谢性疾病?这项研究在小鼠实验中初步验证了其潜力:注射了IL-27的肥胖小鼠体重明显下降,并且对胰岛素信号的敏感性也得到了改善。
研究团队表示,随着全球超重与肥胖人群比例逐年攀升,寻找新的治疗靶点,尤其是直接靶向脂肪细胞的分子尤为迫切。而这项研究揭示了IL-27在其中的重要作用,为肥胖及相关代谢性疾病的治疗提供了新的靶点和潜力药物。IL-27具有良好的安全性,因而具有巨大的临床应用潜力和市场价值。