肥胖是指人体长期摄入的能量超过能量消耗,多余的能量以甘油三酯的形式储存在脂肪组织中,导致体内脂肪堆积。肥胖不仅影响我们的身体,还与一系列疾病密切相关,包括糖尿病、冠心病,甚至癌症。
现代社会虽然以“苗条”为美,但“胖”依然流行。今年6月,《柳叶刀》发表了一项关于中国人群肥胖的研究。公布的数据令人震惊。在中国,34.3%的成年人超重,16.4%的成年人肥胖,覆盖了近一半的中国成年人! (按照中国标准,BMI 24.0-27.9kg/m2被认为是超重,BMI≥28.0kg/m2被认为是肥胖)
给社会造成了巨大的经济负担。探索肥胖的发病机制及相关药物的开发迫在眉睫。
肥胖引起的慢性炎症被认为是导致体内代谢紊乱的罪魁祸首之一。暨南大学尹志南教授团队从炎症因子入手,发现白细胞介素IL-27信号通路可以靶向脂肪组织,促进脂肪分解和产热,从而减少肥胖,改善2型糖尿病。该研究最近发表在国际顶级期刊《自然》上。
为了寻找在肥胖过程中起作用的炎症因子,研究人员首先比较了肥胖人群与正常体重人群血清炎症因子浓度的差异,发现:\n
与正常体重人群相比,肥胖人群血清中IL-27的浓度明显降低。不仅如此,随着肥胖程度的增加,IL-27的水平还会进一步下降。而且,如果肥胖患者接受减肥手术,体内掉下来的IL-27会部分恢复。
图例:图a。正常体重和肥胖人群的血清 IL-27 水平。图 B.肥胖患者手术前后 BMI 水平和血清 IL-27 浓度的变化。
这些结果使研究人员将注意力集中在 IL-27 上。为了探究IL-27在肥胖中的作用,研究人员利用IL-27受体敲除小鼠(IL-27rαKO)和野生型小鼠进行了高脂饮食诱导的肥胖实验。
结果显示:高脂饮食下的IL-27rαKO与野生型小鼠相比,小鼠体重增加更多,葡萄糖耐受不良、胰岛素抵抗和脂肪肝更严重。表明IL-27信号通路受损会导致小鼠对高热量食物更加敏感,更容易出现肥胖和代谢紊乱。
传说: IL-27rα KO 小鼠和野生型小鼠在正常饮食和高脂饮食下,体重变化,b。脂肪组织,肝脏重量变化,c。葡萄糖耐量试验 D.胰岛素耐受试验
进一步,对两种小鼠的能量代谢分析表明,虽然消耗的食物量相同,但IL-27rα KO小鼠消耗的能量较少,提取的小鼠脂肪组织较少,研究人员发现,敲除后IL-27 rα,脂肪组织中与产热相关的基因表达下调。
图例:高脂饮食下两种小鼠的摄食量、耗氧量和能量消耗量。
事实上,脂肪组织分为白色脂肪组织和棕色脂肪组织。白色脂肪组织负责储存能量,而棕色脂肪组织细胞含有较多的线粒体,并表达解偶联蛋白UCP1,它负责热量的产生和释放,也就是我们常说的“燃烧卡路里”。促进白色脂肪向棕色脂肪转化,改善能量代谢是治疗肥胖症的关键目标之一。
那么IL-27信号通路能否影响白色脂肪的褐变,从而影响肥胖呢?
众所周知,在寒冷的条件下,白色脂肪会变成褐色以产生热量。研究人员将两组小鼠置于 4 摄氏度的环境中。与野生型小鼠相比,IL-27rα KO小鼠产热能力降低,基础体温无法维持,对寒冷的耐受性较低。
此外,IL-27rα KO小鼠白色脂肪组织中关键蛋白UCP1的表达较低,多房脂滴数量较少(棕色脂肪组织的特征),这意味着,IL-27信号通路的丢失抑制白色脂肪褐变。
注:在寒冷条件下,a。两种小鼠的存活率,b.体温,c。 25度下UCP1蛋白表达,d. 4度下UCP1蛋白表达。
虽然之前的研究表明免疫细胞在肥胖过程中发挥着重要作用,但我们正在进一步寻找IL-27的靶细胞(即IL-27r在表达α细胞的过程中),研究人员发现敲除淋巴细胞或骨髓细胞上的IL-27rα并不会影响肥胖过程。只有在脂肪细胞上敲除IL-27rα,才能重现之前的实验。结果。
不仅如此,在体外培养的脂肪细胞中加入IL-27刺激后,脂肪细胞中UCP-1的表达增加,参与能量代谢的关键转录因子PPARα和PGC-1α的表达上调。
这些结果证明 IL-27 通过直接靶向脂肪组织在白色脂肪褐变中起作用。
既然IL-27可以促进脂肪产生和能量消耗,而且临床结果也显示肥胖患者血清中IL-27水平降低,那么IL-27是否有治疗肥胖的潜力呢?
研究人员将100ug/kg重组小鼠来源的IL-27注射到野生型肥胖小鼠体内后,惊喜出现了:肥胖小鼠体重减轻、脂肪堆积减少、胰岛素抵抗和肝脏脂肪变性症状得到改善,注射IL-27不会引起小鼠全身炎症和组织损伤。
注释: D. IL-27注射后肥胖小鼠体重的变化,例如。脂肪组织和肝脏重量的变化,f。葡萄糖耐量的变化,即。肝脏脂肪变性。
总的来说,这项研究发现 IL-27 在促进脂肪产热、预防饮食引起的肥胖和改善胰岛素抵抗方面起着关键作用。 IL-27 用于肥胖症的免疫治疗。未来可期!
或许在不久的将来,如果你不运动不节食,就能打一针IL-27,轻松燃烧卡路里!