發現關鍵突變讓減肥變輕松

來源: 中國科學報 / 作者: 2019-10-14
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自 1975 年以來,全球肥胖率幾乎增長了兩倍。最近美國明尼蘇達大學醫學院的一項新研究在嚙齒動物身上發現了與肥胖有關的分子關鍵突變,這一發現可能有助于我們開發新的減肥療法。相關研究發表于《細胞—通訊》雜志。

該論文首席作者、明尼蘇達大學醫學院綜合生物與生理學系副教授 Alessandro Bartolomucci 和他的團隊在一種肽和一種受體中發現了關鍵的突變。兩者都與嚙齒動物的肥胖、糖尿病和高血壓之間存在關聯。

該研究第一作者 Bhavani Sahu 博士和 Yuk Sham 博士表示,此項研究為人類相關疾病提供了一種新的可行性療法。

此前的研究已經發現,小鼠體內的一種神經肽(TLQP-21)會激活一種受體(名為 C3aR1),誘導脂肪分解來為身體提供能量。

研究中,Bartolomucci 和他的團隊進行與人類相關的實驗,并且發現人類肽在誘導這種生物活性方面不是很活躍,而且在肥胖的人類和老鼠體內,這種生物活性也相當保守。他們在繼續用嚙齒動物的肽測試人類受體時能夠看到生物學效應,但是發現它沒有帶有嚙齒動物自身的受體和肽之間的反應那么強烈。

在對肽和受體交互作用建模并且分析了不同物種隨著時間推移的進化史之后,研究人員發現,不同物種之間肽和受體的氨基酸組合都是獨一無二的,這也解釋了為何嚙齒動物和人類細胞中具有增強的藥理作用。這種氨基酸組合常見于一種叫做鼠亞科的嚙齒動物,其中包括了小鼠、大鼠和其他在生物醫學研究中常用的小型嚙齒動物。

Bartolomucci 稱:“我們很容易推測,這一系列突變是在進化過程中產生的,因為它有利于包含部分嚙齒類動物在內的小型哺乳動物的能量生產。”

為了證明這一點,研究小組模擬了這個需要數百萬年進化才能實現的過程,并在體外系統中創造了一種混合的 “雜交” 受體。該雜交受體具有人類序列的所有氨基酸,但卻用嚙齒動物序列替換人類序列的 5 個氨基酸使其發生了突變。

測試結果表明,與正常的人類受體相比,老鼠的肽對于雜交的人類受體更加有效,這表明嚙齒動物序列的突變在嚙齒動物體內這種脂肪分解機制的進化過程中是至關重要的。

現在,嚙齒動物肽能夠成為一個有趣的藥理靶點,被研究人員用于開發針對人類受體的藥物。Bartolomucci 稱:“這可能成為基于嚙齒類動物的 TLQP-21 序列來開發藥物的起點,因為在激活 C3aR1 受體和誘導減肥效果方面,TLQP-21 將比內源性人類肽更加有效。”(邱港)

相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.07.101

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