科研人员揭示肥胖相关基因FTO调控能量代谢新机制
肥胖相关基因(FTO)是第一个被发现在肥胖中发挥重要作用的基因,在调节体重和脂肪含量方面具有重要作用,但具体的分子机制以及是否能够利用小分子化合物抑制FTO活性来治疗肥胖相关的代谢类疾病一直以来并不清楚。
中国科学院北京基因组研究所杨运桂团队与北京生命科学研究所黄牛和张二荃团队合作发现,恩他卡朋,作为FDA批准认证的一种帕金森的辅助治疗药物,能够通过抑制FTO的mA(N-Methyladenosine)去甲基化酶活性调控能量代谢。相关研究成果在近日以Identification of entacapone as a chemical inhibitor of FTO mediating metabolic regulation through FOXO1 为题在线发表于Science Translational Medicine杂志。
mA修饰作为信使RNA上丰度最高的修饰类型,广泛参与哺乳动物的发育、免疫、干细胞更新、脂肪分化以及肿瘤生成和转移等生命过程。研究团队采用基于结构的虚拟筛选方法发现了恩他卡朋能直接结合FTO并抑制其mA去甲基化酶活性,而对另一mA去甲基化酶ALKBH5以及DNA甲基化和组蛋白修饰的去甲基化酶没有抑制作用。研究发现小鼠在服用恩他卡朋后表现出体重显著减少、血糖水平明显降低以及脂肪组织产热明显增强等特征。随后通过转录组分析发现糖异生关键基因G6PC在FTO敲低后表达显著下调。通过分析肝脏FTO条件性敲除的小鼠中肝脏组织的转录组以及mA的修饰谱数据后发现,在FTO条件敲除肝脏组织中FOXO1信使RNA上两个mA修饰位点水平升高,从而调控了G6PC表达。为了进一步研究小鼠肝脏中FTO如何调控G6PC的表达,研究者通过腺病毒整合G6PC启动子荧光素酶报告系统来观察小鼠肝脏荧光成像。肝脏条件性敲除FTO或FOXO1,以及喂食恩他卡朋的小鼠都呈现出G6PC信号减弱的特征。野生型FTO能回补G6PC荧光信号而mA去甲基化关键氨基酸突变的FTO则不能成功回补,证实了FTO-FOXO1-G6PC通路在肝脏中调控血糖变化的机制。
研究者还发现,恩他卡朋引起小鼠腹股沟白色脂肪组织(iWAT)产热增加的分子机制也同样是由于FTO受到抑制后,FOXO1信使RNA上mA水平增加引起FOXO1蛋白表达下调所致。与肝脏组织不同的是,在脂肪组织中FOXO1对转录因子的抑制作用能上调产热关键因子UCP1的表达。UCP1启动子的荧光素酶报告基因实验证实,FTO敲低后mA修饰水平在FOXO1信使RNA上升高,引起了FOXO1蛋白表达下调,从而上调了UCP1的表达。
该研究进一步揭示了FTO在能量代谢方面调控的分子机制,并且FTO的抑制剂恩他卡朋的发现对肥胖患者的临床用药具有一定指导意义。该研究得到中科院战略性先导科技专项、国家重点研发计划以及国家自然科学基金等资助。
恩他卡朋通过抑制FTO影响FOXO1表达调控肝脏和脂肪中的糖脂代谢
来源:中国科学院北京基因组研究所
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基因缺陷惹的祸:近三成智利成年人肥胖风险高
中新网8月21日电 据南美侨报网报道,来自智利国内外大学的25名研究人员进行的一项调查显示,29.9%智利成年人的FTO基因(一种与肥胖相关的等位基因,也称肥胖基因)有缺陷,这增加了他们肥胖和腹部脂肪堆积的风险。
据报道,世界卫生组织(WHO)数据显示,全球有超过6亿成年人肥胖。在智利,34.4%的人肥胖或病态肥胖,还有39.8%的人超重。在智利15岁以上人群中,超过500万人肥胖或超重。造成肥胖的不仅有环境因素,也有遗传基因。
自2009年人类基因组测序以来,科学家已确定超过97种与肥胖相关的遗传变异。其中,FTO基因是研究最多的基因之一,现已确认FTO基因缺陷的人易患肥胖症,这也是导致智利人肥胖的原因之一。
来自智利国内外大学的25名研究人员对409名智利人进行了基因测试,评估心血管等疾病的患病风险。此外,还对他们的体重、身高、腰围和臀围、营养状况、腹部脂肪和皮肤皱褶进行了测量。
研究人员指出,每个人都有FTO基因,但有人从父母那里获得了有缺陷的版本,增加了自身肥胖几率。数据显示,每10个智利人中,有3人携带缺陷FTO基因,肥胖风险高,在其他国际研究报告的范围内(24%至40%)。
智利马约尔大学运动生理学研究中心卡洛斯•塞利斯•莫拉莱斯指出:“人们最了解的是基因在神经组织中发挥的作用。具体来说,我们知道FTO基因在弓状核中表达,这是下丘脑的一个区域,通过发出控制食欲和饱腹感的信号来调节能量平衡。”
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最近,“减肥爆改的杀伤力”上了网络热搜,为什么别人减重那么容易,我喝凉水都胖呢?我一定是“易胖体质”!这话听着像自我安慰,“易胖体质”真的存在吗?
01
“易胖体质”确实存在
肥胖是全球第二大可预防性死因,它会增加2型糖尿病、心血管疾病和癌症等疾病的发病风险。目前,全球有超过10亿的肥胖人群,肥胖正成为全球日益严重的健康危机。
除了不当的生活方式会引起肥胖,“易胖基因”作祟也是原因之一。目前,已有研究确定与肥胖相关的750余个基因,如肥胖相关基因(FTO)、黑皮质素4受体(MC4R)等。这些基因的某些点位一旦发生变异,会让人经常感觉饥饿,不容易吃饱,并且更有欲望摄入高脂肪、高碳水、高蛋白的食物,从而导致代谢紊乱,体重、体质量指数、腰围等出现异常。
02
管住嘴,迈开腿 应该这样做
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少吃油炸食物
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不喝含糖饮料
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不要过分控制主食摄入量
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不要只吃单一食材
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不要断食成瘾
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减少盐摄入
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饭前喝水
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每天吃早餐
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晚餐宜清淡
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少吃加工食品
责任编辑:喻偌洢