自21世纪以来,肥胖已经成为全球性的健康问题,最新的统计数据显示,中国已经成为肥胖人数最多的国家。
肥胖不仅仅影响美观,更是一类代谢性疾病,会引发一系列致伤率、致死率都极高的并发症,如:糖尿病、高血压、高血脂、动脉粥样硬化、非酒精性脂肪肝、冠心病等。
能量代谢的失衡是导致肥胖发生的原因,而脂肪组织稳态在调控能量平衡中发挥重要作用。尽管白色脂肪和棕色脂肪组织的发育和功能研究越来越受关注,但是,已有研究都集中在细胞内转录调控层面及细胞外因子层面,缺少能够用于肥胖靶向治疗的膜受体分子的研究。
近日,中科院生物物理研究所卜鹏程课题组与阎锡蕴院士课题组在 Advanced Science 杂志合作发表了题为:CD146 is a Novel ANGPTL2 Receptor that Promotes Obesity by Manipulating Lipid Metabolism and Energy Expenditure 的研究论文。
该研究首次报道了膜受体分子CD146在脂肪细胞分化、脂质代谢及能量稳态中的作用,并探讨了抗CD146抗体AA98治疗肥胖及肥胖并发症的靶向治疗策略。
CD146分子于1987年作为黑色素瘤标志分子被发现。其后30余年的研究逐渐揭示了该分子在胚胎发育、免疫应答以及肿瘤、炎症及自身免疫病等生理和病理过程中的功能。
阎锡蕴团队的前期研究表明,CD146在胚胎发育早期高表达,在除脂肪和肺脏外的其他成体正常组织中低表达,提示该分子在脂肪代谢中或许发挥重要作用。
两团队利用高脂饮食诱导肥胖、年龄相关肥胖及瘦素受体缺失引起肥胖的小鼠模型,发现肥胖小鼠脂肪组织中的CD146表达水平上调,这一现象在对大量临床组织的研究中得到了验证。进一步的研究表明,全身敲除CD146或脂肪细胞上特异性敲除CD146均可抑制高脂饮食诱导的肥胖、脂肪肝、胰岛素耐受及慢性炎症等并发症,证实了CD146在肥胖发生中发挥重要作用。
机制研究表明, CD146在脂肪前体细胞和成熟脂肪细胞中发挥不同的功能。在脂肪前体细胞中,CD146分子是脂肪细胞因子ANGPTL2(Angiopoietin-like protein 2)的受体,二者的相互作用通过激活CREB蛋白,促进白色脂肪细胞的分化;在成熟白色脂肪细胞中,二者互作调控炎症因子的分泌、促进脂质合成并抑制脂肪酸氧化,从而促进肥胖的发生。在棕色脂肪中,CD146与ANGPTL2结合并不影响棕色脂肪的产热功能,但是CD146与配体Galectin1结合会抑制解偶联蛋白UCP1的表达,从而抑制能量消耗。
在此基础上,研究团队还探索了以CD146为靶点进行肥胖治疗的策略,结果发现,脂肪细胞敲除CD146不仅有效抑制肥胖及其并发症的发生,而且促进棕色脂肪细胞的耗能产热功能;CD146的单克隆抗体AA98则能够通过抑制CD146与其配体的结合抑制肥胖及其并发症的发生,表明CD146有可能成为肥胖治疗的靶点。
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