控制白色脂肪細(xì)胞形成的基因開(kāi)關(guān)

一種促進(jìn)肥胖的基因變異體能夠?qū)е履承┤说捏w重增加，或許現(xiàn)在研究人員終于能夠?qū)Υ俗鞒鼋忉屃恕Ｑ芯咳藛T利用最先進(jìn)的DNA編輯工具發(fā)現(xiàn)了一種有助于控制人體新陳代謝的基因開(kāi)關(guān)，這種開(kāi)關(guān)控制著普通脂肪細(xì)胞是消耗能量還是存儲(chǔ)為脂肪。該發(fā)現(xiàn)有著誘人的前景——有朝一日醫(yī)生們可以利用基因療法來(lái)去掉肥胖癥患者身上的脂肪。

基因連同熱量以及運(yùn)動(dòng)一起，影響著一個(gè)人的體重趨勢(shì)——增加體重或保持體重，其中跟肥胖癥關(guān)系最為密切的一種基因被稱(chēng)為FTO。擁有某種類(lèi)型FTO基因的人平均體重會(huì)多出幾公斤，而且罹患肥胖癥的幾率要大得多。盡管對(duì)這種基因有多年的研究，但是沒(méi)有人清楚該基因在細(xì)胞中到底起著什么作用以及它到底是如何影響體重的。有些證據(jù)顯示，F(xiàn)TO可以控制其他基因，但是尚不清楚影響的是哪些基因。有些研究人員曾經(jīng)審視了FTO在各種組織中的活性，但并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何明確的信息。

梅麗娜·克勞斯尼策（Melina Claussnitzer）和馬諾利斯·克里斯（Manolis Kellis）及其哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院和劍橋布羅德研究所的同事，開(kāi)始利用人類(lèi)表觀基因組計(jì)劃中的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行研究。人類(lèi)表觀基因組計(jì)劃是一項(xiàng)耗時(shí)長(zhǎng)達(dá)8年的計(jì)劃，該計(jì)劃為影響基因功能的DNA做了化學(xué)標(biāo)記，研究人員利用這些表觀遺傳標(biāo)記來(lái)判斷FTO是開(kāi)啟還是關(guān)閉了127個(gè)類(lèi)型的細(xì)胞。FTO好像在一種脂肪細(xì)胞的發(fā)育中表現(xiàn)活躍，這種細(xì)胞叫做脂肪前體細(xì)胞。

根據(jù)這個(gè)線索，研究人員檢查了歐洲健康受試者的8個(gè)基因的活性，他們認(rèn)為這8個(gè)基因會(huì)跟脂肪前體細(xì)胞中的FTO發(fā)生相互關(guān)系。大約有半數(shù)受試者擁有跟患有肥胖癥有關(guān)的FTO類(lèi)型，跟沒(méi)有這類(lèi)FTO的受試者相比，一對(duì)分別被稱(chēng)為IRX3和IRX5的基因在他們的細(xì)胞中表現(xiàn)得更加活躍。不久前，研究人員在《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》上報(bào)道說(shuō)：反過(guò)來(lái)，該基因?qū)孟褚矝Q定了前體細(xì)胞能夠形成哪一類(lèi)脂肪細(xì)胞。

IRX3和IRX5活性提高能夠促進(jìn)細(xì)胞發(fā)育成為白色脂肪細(xì)胞，這種脂肪細(xì)胞能夠?qū)⒛芰看鎯?chǔ)為脂肪。若這對(duì)基因活性較低，就會(huì)使細(xì)胞發(fā)育成棕色脂肪細(xì)胞，這種脂肪細(xì)胞能夠利用能量來(lái)產(chǎn)生熱量。有關(guān)棕色脂肪，最為著名的是在寒冷的環(huán)境中能夠?yàn)閯?dòng)物保暖。很明顯，能夠促進(jìn)體重增長(zhǎng)的那種FTO不能關(guān)閉IRX3和IRX5，使前體細(xì)胞更有可能形成白色脂肪，而不會(huì)形成棕色脂肪。

利用越來(lái)越流行的被稱(chēng)為CRISPR-Cas9的基因編輯法，研究人員將促進(jìn)肥胖的FTO變異體轉(zhuǎn)變?yōu)橹厩绑w細(xì)胞中更加普通的基因類(lèi)型，這些脂肪前體細(xì)胞均來(lái)自捐贈(zèng)者。這樣一來(lái)，研究人員進(jìn)一步證實(shí)了他們所發(fā)現(xiàn)的情況：經(jīng)過(guò)處理后的細(xì)胞含有較低的IRX3和IRX5水平，表現(xiàn)出棕色脂肪細(xì)胞的特性，并且顯著增強(qiáng)了能量消耗的機(jī)制。

加州大學(xué)舊金山舊金山分校研究肥胖分子生物學(xué)的興戈·卡吉穆拉（Shingo Kajimura）說(shuō)：“理解FTO在脂肪細(xì)胞中起什么作用具有重大的臨床意義，這項(xiàng)研究工作是令人信服的?！?/p>

克里斯預(yù)測(cè)道：未來(lái)的醫(yī)生將能夠輕輕觸動(dòng)FTO開(kāi)關(guān)，就可以幫助肥胖的人們除掉多余的脂肪了。克里斯稱(chēng)：“我們現(xiàn)在擁有電路，也可以轉(zhuǎn)動(dòng)存儲(chǔ)能量或消耗能量的旋鈕?！?/p>

卡吉穆拉同意上述觀點(diǎn)，他說(shuō)：有朝一日，是有可能做到這些的。但是，卡吉穆拉還警告說(shuō)：盡管棕色脂肪在人類(lèi)肥胖癥中起著重要的作用，但是不管是在試驗(yàn)動(dòng)物中還是在人類(lèi)中，都還不清楚的一點(diǎn)是——增加棕色脂肪含量是否能夠?qū)е麦w重降低呢？