用脂肪燃烧脂肪!科学家用基因编辑技术制备燃脂细胞

生物医学
用脂肪燃烧脂肪!科学家用基因编辑技术制备燃脂细胞
麻省理工科技评论 2020-11-02

2020-11-02

身上脂肪多,就一定是不健康的胖子吗?要回答这个问题,首先要清楚人体脂肪的种类。
科学
身上脂肪多,就一定是不健康的胖子吗?要回答这个问题,首先要清楚人体脂肪的种类。

身上脂肪多,就一定是不健康的胖子吗?要回答这个问题,首先要清楚人体脂肪的种类。

先来了解一个冷知识,人体存在两种功能截然相反的脂肪,白色脂肪和棕色脂肪。其中,白色脂肪占绝大多数,它负责将多余的热量储存起来,也就是人们通常认知的脂肪;棕色脂肪则会燃烧脂肪,将其转变为热量 。此外,还有一种特殊的棕色脂肪,被称为米色脂肪(beige fat),它也能帮助人体大量消耗热量,当人体在运动或处于低温环境等特定情况下,白色脂肪能够转化为米色脂肪。

用脂肪燃烧脂肪!科学家用基因编辑技术制备燃脂细胞

(来源:Andre da Loba)

就在最近,美国马萨诸塞州医学院的研究人员发现,基因编辑或许能代替运动和低温等条件,助力人类将白色脂肪转化为米色脂肪,从而解决肥胖和肥胖所带来的诸多问题。

2012 年,哈佛医学院的 Bruce Spiegelman 最早提出米色脂肪的概念。米色脂肪分散在白色脂肪中,相比于棕色脂肪,它不光活跃程度可提升,而能够从白色脂肪转化而来,实现数量增加。因此自从被发现起,米色脂肪一直被视为是 “解决肥胖及代谢问题” 的有力候选工具之一。

但此前的研究表明,若想在体内自行将白色脂肪转化为米色脂肪,其实很难,条件十分苛刻,比如让身体长时间受冻,但时间的长短不好把控,于是造成其稳定性也不好,比如有的实验者因为挨冻时间不够长,尽管其体内米色脂肪的数量增加了,但实际体重却也跟着增加了。虽然后来有药物被研发出来,让人能够不受冻就产生米色脂肪,但其原理也只是在化学层面上激发那些米色脂肪,从效率上来说仍不理想。

本次马萨诸塞州医学院的研究,主要调查了脂肪细胞能否通过基因编辑而转换性质,从白色脂肪变为米色脂肪。该团队此前的研究曾发现,如果将额外的米色脂肪注入小鼠体内,能起到调节小鼠血糖水平的作用;而通过关闭一个名为 NRIP1 的基因,正常脂肪可以转变为米色脂肪,在此次研究中,科研人员发现,CRISPR 能使人体脂肪前体细胞中的 NRIP1 基因失活,进而产生米色脂肪细胞。

用脂肪燃烧脂肪!科学家用基因编辑技术制备燃脂细胞

图 | 研究发现 CRISPR 能使正常白色脂肪细胞变为米色脂肪细胞,(来源:Shutterstock / Design_Cells)

这些通过 CRISPR 方法处理、能够生成米色脂肪的小鼠,在高脂饮食条件下,体重要比正常小鼠轻一半左右,而且可以正常调节血糖,而普通小鼠则会因高脂饮食而出现葡萄糖不耐症。

论文主要作者、马萨诸塞州医学院 Silvia Corvera 表示,从一个人身上提取大约 1 克脂肪,就能提供足够的脂肪前体细胞以产出米色脂肪细胞,实现代谢问题的治疗,但该方法目前需要先在非人类灵长类动物的身上进行测试,成功后才能在临床试验中用于人体。

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