中山大学杨中汉团队证实白介素IL-25能够加速脂肪燃烧

2021
08/09

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生物世界
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撰文 | 王聪

编辑 | 王多鱼

排版 | 水成文


随着经济发展和生活水平的提高,在全世界范围内,肥胖已经成为了一个主要公共健康问题。据世界卫生组织(WHO)统计,全球有近20亿人超重或肥胖,从1975到2016年,全球肥胖率翻了近3倍,每年因超重或肥胖导致的死亡高达280万


肥胖,是因机体能量代谢失衡导致的体内脂肪过多堆积,脂肪主要分为两类:白色脂肪棕色脂肪,白色脂肪负责储存能量,褐色脂肪负责产热耗能


近年来,研究发现还有一类 米色脂肪细胞 (beige adipocytes) ,它们的米色来自于细胞内大量的线粒体,线粒体是细胞的动力源,也被称为细胞发电厂,米色脂肪也能够将储存的脂肪燃烧为能量,具有抑制肥胖和改善代谢紊乱的潜力,但目前还没能将这种能力转化为有效的治疗方法。

2021年8月5日,中山大学医学院 杨中汉 团队在  PLOS Biology  期刊发表了题为: IL-25–induced shifts in macrophage polarization promote development of beige fat and improve metabolic homeostasis in mice 的研究论文。

该研究表明, 激活白介素IL-25,能够促进白色脂肪组织中产生米色脂肪,从而加速脂肪燃烧,这一发现可能会带来减少肥胖和治疗代谢紊乱的新方法。


线粒体通过有氧呼吸用氧气“燃烧”脂肪和糖类等高能分子,释放能量。通常这种能量以ATP的形式存储,ATP是细胞几乎所有活动都使用的能量货币。但在米色脂肪中,线粒体积累了一种称为解偶联蛋白-1 (UCP1) 的蛋白质,它限制了ATP的产生,而是产生更多热量。

一个人自出生时起,就拥有了棕色脂肪,棕色脂肪组织主要集中在肩部区域,有助于帮助人们在寒冷环境下产生热量来保暖,但棕色脂肪会随着年龄的增长而逐渐减少,这也是为什么老年人更怕冷的原因。而 米色脂肪 的分布更为广泛,并且可以在整个生命周期中产生以响应寒冷和神经元或激素刺激。

之前有研究表明,细胞因子对米色脂肪发挥着调控作用,而这项研究进一步发现,增加白介素 IL-25 表达水平,能够模拟寒冷和激素受体刺激,从而增加小鼠米色脂肪的产生。

具体来说,在寒冷或β3-肾上腺素受体激动剂刺激后,白介素IL-25通过其同源受体IL-17RB作用,在脂肪组织中增加。

IL-25通过释放IL-4和IL-13并促进巨噬细胞的替代激活来诱导白色脂肪组织中形成米色脂肪,这些巨噬细胞调节神经支配并上调酪氨酸羟化酶上调以产生更多的儿茶酚胺,包括去甲肾上腺素。在体内阻断IL-4Rα或消耗巨噬细胞则显著抑制了白色脂肪组织中的米色脂肪形成。当增加IL-25表达,能够让高脂饮食喂养的小鼠免受到肥胖和相关代谢紊乱的影响。


这些研究表明, 白色脂肪组织中的IL-25信号转导的激活,能够促进白色脂肪中产生米色脂肪,从而具有控制肥胖及其相关代谢紊乱的治疗潜力。

论文链接:
https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3001348

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关键词:
米色脂肪,棕色脂肪,巨噬细胞,白介素,线粒体,脂肪,代谢

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