褐色脂肪组织研究的最新进展和科学意义

哺乳动物体内存在着褐色脂肪组织。有别于白色脂肪组织储存能量的功能,褐色脂肪组织的主要功能是通过产热作用来维持机体的能量代谢平衡。陆续有研究阐明调控褐色脂肪组织分化与能量代谢过程的分子机制,逐渐揭示了褐色脂肪组织分化与能量代谢过程中涉及的信号通路与转录调控。这不仅让我们更好地理解褐色脂肪组织在能量代谢调控中的重要作用,而且为基于褐色脂肪组织的肥胖治疗提供了理论依据。本文阐述了近年来研究发现的褐色脂肪组织分化与代谢过程中发挥重要作用的信号通路与转录调控,并讨论了多种基于针对褐色脂肪组织的肥胖治疗手段的有效性与可行性。

脂肪细胞分化及其调控的研究进展

肥胖症等多种代谢疾病在全世界范围内的流行使得人们高度关注脂肪沉积调控的机制研究。在细胞水平上,脂肪组织的沉积是脂肪细胞数目增加和单个细胞体积增大的结果。其中,脂肪细胞数目由多潜能干细胞定向分化为前体脂肪细胞的程度决定,而单个细胞体积则与其分化程度和甘油三酯积累量相关。因此,揭示脂肪细胞分化的细胞和分子机制,将为上述代谢性疾病预防和治疗提供重要的理论基础。本文对脂肪细胞的起源、脂肪细胞分化的体外研究模型、脂肪细胞分化的规律和调控以及脂肪细胞分化研究中关键的问题等方面的研究成果进行总结,综述了近年来关于脂肪细胞分化及其调控的研究进展。

cAMP-CREB信号转录通路新成员:CRTCs的研究进展

CRTCs(CREB Regulated Transcription Coactivator)是一个保守的真核蛋白质家族。作为CREB(CRE response element-binding protein)转录调控的必须共激活因子,CRTCs能与CREB结合并极强地增加后者的活性。同时作为cAMP-CREB信号转录通路的新成员,CRTCs能在细胞核质间穿梭并整合多个通路的信号,把细胞内外的信号直接传递到基因的转录活性。已经证实CRTC家族中的CRTC2在糖脂代谢调节及其相关疾病,特别是2型糖尿病的发生发展起着重要的作用。由于靶点明确,作用机制清楚,CRTC2及上游特异的调控因子有希望成为新的T2D治疗靶点。本文综述近年来CRTCs的研究成果,总结了CRTC2的发现、结构及分子机制。

细胞内质网应激与糖脂代谢紊乱的机制关联

在真核细胞中,内质网是蛋白质合成、折叠、加工及其质量监控的重要场所。当内质网难以承担蛋白折叠的高负荷时则引发内质网应激(ER stress),激活细胞的未折叠蛋白响应(unfoldedprotein response,UPR)。细胞通过内质网跨膜蛋白ATF6、PERK和IRE1介导的三条极为关键的UPR信号通路,调控下游相关基因的表达,以增强内质网对蛋白折叠的处理能力。因此,UPR通路在细胞的稳态平衡中具有举足轻重的作用,而这一动态过程的调控对于维持机体的正常生理功能至关重要。近来大量研究表明,在哺乳动物中内质网应激与机体的营养感应和糖脂代谢的调控过程密切相关。在肝脏、脂肪、胰岛以及下丘脑等不同的组织器官中,内质网应激均影响代谢通路的调节机制,因此在糖脂代谢紊乱的发生发展中扮演重要的角色。综上所述,进一步深入了解内质网应激引发代谢异常的生理学机制,可以为肥胖、脂肪肝及2型糖尿病等相关代谢性疾病的防治提供新的潜在药物靶点和重要的理论线索。

慢性代谢性疾病的环境与遗传交互作用以及早期预防

随着我国经济的发展和营养与生活方式的迅速变迁,近年来我国居民肥胖、2型糖尿病等慢性代谢性疾病患病率激增,已成为影响国民健康最主要的威胁。有研究显示:与白种人相比,亚洲人具有较高的2型糖尿病遗传易感性,这可能与"代谢性肥胖"表型和遭遇营养转型中的"致肥胖环境"有关。大量的研究结果表明,此类慢性代谢性疾病是遗传和环境因素交互作用的结果。随着全基因组关联研究开展,目前已发现了20多个肥胖和2型糖尿病易感基因,不仅揭示了不同种族人群在基因结构和效应值方面存在着差异,但同时也发现遗传方面的差异仍无法完全解释东西方人在发病风险方面的不同。膳食、生活方式等环境因素仍被认为是2型糖尿病发病中的重要决定因素。在全基因组关联研究后时代,国际上的研究将更加强调基因—基因、基因—环境、基因—表型之间的交互作用对代谢性疾病的影响和相关的机制。事实上,有研究表明,各种基因多态性、炎性因子和脂肪细胞因子等都可能成为早期诊断的生物标记物,而通过改变膳食和生活方式则是目前国际公认的预防和控制慢性代谢性疾病最有效的方法。然而,我国尤为缺乏在大规模前瞻性流行病学研究中对导致慢性代谢性疾病流行的主要遗传和环境因素,以及基因—环境相互作用对健康的影响方面的系统的研究。而这类研究将为建立适用于中国人群遗传和表型特征的早期诊断生物标记物和有效预防干预策略奠定基础。