JCI：研究揭示代谢性疾病中基因与环境的影响
2017-03-09 生物谷 生物谷
来自美国宾夕法尼亚大学的研究者们通过比较对高脂饮食不耐受，因而引发糖尿病等症状的小鼠，以及对高脂饮食耐受的小鼠进行比较，找到了小鼠基因组中受高脂饮食影响的基因。这项研究是由宾大医学院的助理教授Raymond Soccio等人作出的，相关结果发表在最近的《Journal of Clinical
（图片摘自www.medicalxpress.com）
这项研究是由宾大医学院的助理教授Raymond Soccio等人作出的，相关结果发表在最近的《Journal of Clinical Investigation》杂志上。
研究结果显示，那些容易得II型糖尿病或肥胖症的患者体内能够帮助细胞燃烧脂肪的蛋白质水平明显较低，额外地注入这些分子进行治疗则能够起到很好的治疗效果。
研究者们观察了基因以及环境对两种白色脂肪组织的影响（皮下脂肪组织以及器官周围的脂肪组织，后者与代谢性疾病的发生具有直接的相关性）。结果显示，器官周围的脂肪组织中基因的表达水平在饮食引发的肥胖过程中变化十分明显。这项研究不仅验证了这一关系，而且进一步发现这些脂肪组织中的表观基因组学也受到高脂饮食的影响。
饮食引发的脂肪细胞中表观基因组学的的变化主要发生于组蛋白水平，另外一种叫做PPARgamma的转录因子与DNA结合的水平也有明显变化。
之后，研究者们给予肥胖症小鼠罗格列酮的药物处理，该药物能够直接靶向脂肪细胞中的PPARgamma受体。"结果显示，虽然经过药物处理的肥胖小鼠对于胰岛素处理变得更加敏感，但其对器官周围脂肪组织中基因的表达变化几乎没有影响。另外，我们发现该药物对皮下脂肪的影响更加剧烈"。
"这些结果具有临床上的相关性，而且能够表明器官周围脂肪组织中存在着'负面'的代谢效应，而罗格列酮等药物同样能够起到治疗的作用"。
具体地，这一由药物引发的皮下脂肪的改变体现在脂肪组织向棕色性状变化。白色脂肪储存能量，而棕色脂肪则能够分解这些能量用于产生热量，这一过程需要UCP1蛋白的参与。
研究者们发现，罗格列酮能够提高两种品系小鼠中UCP1基因的表达，但在没有药物处理的情况下，肥胖抵抗型小鼠的皮下脂肪组织中基因的表达水平依然较高。
相对地，他们发现对于耐受肥胖的小鼠而言，对肥胖敏感的小鼠则UCP1的基因表达水平以及PPARgamma与DNA的结合能力都相对较低。
在最后的试验中，研究者们利用药物处理或者将其转移到较冷的环境中，使得UCP1的表达水平上调以及脂肪组织棕色化。结果显示，上述两种处理都能够提高UCP1蛋白的表达水平，但敏感性小鼠体内的UCP1的表达水平达到了与抵抗性小鼠相当的高度。
之后，研究者们比较了人类与小鼠中负责与UCP1基因表达有关的DNA序列差异。他们希望能够利用这种方式更加精细地对肥胖症或糖尿病进行精细化治疗。
原始出处：Soccio, R.E., et al., Targeting PPARγ in the epigenome rescues genetic metabolic defects in mice. The Journal of Clinical Investigation, 2017. 127(4).
作者：生物谷
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