Американские ученые обнаружили белковый выключатель, решающий, превращаются ли липоциты предшественника в белые липоциты, хранящие калории, иликоричневые липоциты тот ожог калории. Они предлагают борьбу против ожирения, и диабет мог узнать о некоторых ценных подсказках из изучения как этоработы выключателя.
Например, могло бы быть возможно использовать его, чтобы повторно программировать белые липоциты, чтобы вести себя больше как коричневые липоциты?Патрик Сил, доцент Цитобиологии и Биологии развития и члена Института Диабета, Ожирения и Метаболизма вМедицинская школа Перельмана, Университет Пенсильвании, и коллеги, пишет об их результатах исследования в онлайновой проблеме 14 марта журнала
Метаболизм клетки.Сил сообщает в заявлении:«Липоциты Брауна являются профессиональными производящими высокую температуру клетками тела».
И из-за этого они являются защитными против ожирения, а также диабета, добавляет он.Жир Брауна жжет калории, белые жировые отложения ихЖир Брауна жжет калории, чтобы выработать тепло, тогда как белые жировые отложения выше на калории в слишком очевидных осадках, изводящих растущее числогрузные и страдающие ожирением люди.Перенос избыточного белого жира вокруг брюшной полости связан с метаболической дисфункцией, устойчивостью к инсулину и болезнью сердца.
Липоциты Брауна содержат много меньших капелек липидов и большую часть митохондрии (клеточные центры власти, «жгущие» содержащие энергию липиды),из любого типа клетки. Поскольку митохондрия содержит пигменты, связывающие железо, это делает клетки коричневыми.До не очень долго назад, ученые верили единственным людям, у которых был коричневый жир, были младенцы.
Позже, они обнаружили, что взрослые имеютнебольшие но важные суммы, в различных частях тела, и они, вероятно, развились, чтобы помочь нам справиться с простудой.Теперь они предполагают, что способность коричневых липоцитов выработать тепло могла бы также быть применена к преодолению ожирения и диабета.Это вызвано тем, что коричневые и белые липоциты развиваются от того же типа липоцита предшественника, и существует биологический выключатель, решающий который издва типа липоцитов клетка предшественника становятся.Возможно, существует способ использовать этот выключатель, чтобы «включить» коричневые липоциты и сжечь энергию, сохраненную в белых липоцитах.
Белковый выключатель управляет балансом Брауна и белых липоцитовSeale и коллеги нашли, что транскрипционный фактор Ebf2 (короткий для Раннего В-лимфоцитарного Фактора 2), регулирует активность названного белка рецептора
PPAR-гамма, решающая, превращаются ли липоциты предшественника (стволовые клетки, становящиеся липоцитами) в коричневые липоциты или белые липоциты.Они нашли, что Ebf2 регулирует связывающую активность PPAR-гаммы, и предположите, что это делает это путем изменения эпигенетических белков в коричневом жирегены.Чтобы прибыть в открытие, они провели исследование всего генома обязательных областей в PPAR-гамме в белых и коричневых липоцитах.
Они нашли, что коричневые определенные для клетки связывающие участки были также наполнены, чтобы признать структуру ДНК Ebf2, сильно выраженного только вкоричневые липоциты.Таким образом, они решили проверить то, что происходит, если Ebf2 включен в предшественнике белые липоциты (толстые стволовые клетки, которые уже являются частью путь вниз путьстановление лейкоцитами).
Повышенное продуцирование Ebf2 в Белых Толстых Клетках Предшественника, Эффективно «Повторно запрограммированных» тогда В Клетки БраунаИсследователи нашли, что, повышенно продуцируя Ebf2 в предшественнике белые липоциты заставили их становиться коричневыми липоцитами.Они перепроверили свои результаты исследования путем тестирования производящей высокую температуру способности «повторно запрограммированных» лейкоцитов. Они нашли, что израсходовали намного большекислород (способ оценить тепловое производство), чем нормальные лейкоциты и содержавшие большие количества митохондрии.
Гены, которые, как известно, были вовлечены в тепловое производство, также повышенно продуцировались в повторно запрограммированных лейкоцитах.Другими словами, повторно запрограммированные лейкоциты имели все признаки нормальных коричневых липоцитов.Исследователи тогда запустили дальнейшие тесты у мышей, чтобы проверить, был ли Ebf2 важен для коричневого толстого развития.
Они развели мышей, чтобы испытать недостаток в Ebf2 и найденный (в эмбрионах поздней стадии) белые жировые отложения, развивающиеся в местах, где обычно только коричневый жирнайденный.Они приходят к заключению, что это предлагает в отсутствие Ebf2, толстые стволовые клетки дифференцируются только в белые липоциты.
Управление Ebf2 могло изменить метаболизм путем изменения дифференцирования липоцитаНедавние исследования предположили, что коричневые липоциты могут играть важную роль в человеческом метаболизме: не хорошо понятый тотпрежде.
Исследования, посмотревшие на просмотры ПЭТ того, как различные ткани в теле поднимают глюкозу, показали, что коричневые числа липоцита обратно пропорциональносвязанный с возрастом и индексом массы тела (BMI). Таким образом у людей, которые старше или имеют более высокий BMI, более вероятно, будет меньше коричневых липоцитов, чем людикто моложе, или имеет более низкий BMI.Возможно, как это исследование предполагает путем броска биологического выключателя, может быть возможно полностью изменить тот баланс и лейкоциты перепрограммы, чтобы быть большекак коричневые клетки, таким образом, они жгут липиды, которые они несут вместо того, чтобы хранить их.
В этом исследовании, путем идентификации Ebf2, исследователи точно определили стадию, которая является довольно ранней в развитии стволовых клеток в коричневый жирклетки.Это сам по себе важно, потому что обычно ученые находят что, чем ранее в процессе развития белок активен, тем больше власти это имеетстимулировать дифференцирование.Оборотная сторона – то, что, потому что Ebf2 является транскрипционным фактором, он не имеет ясного связывающего участка, таким образом, это не может быть цель лекарственного средства, но, как Сил отмечает,«возможно, белок, связанный с ним,».Он и его коллеги предполагают, что один подход мог бы быть должен заблокировать или стимулировать действие Ebf2 с таким связанным белком.
В октябре 2012, исследователи в Калифорнийском университете, Сан-Франциско (UCSF) показал, как они обнаружили другой выключатель, на основе белка UCP1, включающий сжигание жира коричневого цветалипоциты. Они предполагают, что это могло быть целью препаратов, увеличивающих калорию, горящую путем удержания выключателя «на» положении.
Однако как с открытием Ebf2, мы – все еще длинный путь от знания, был ли бы такой подход практичен для весаконтроль.