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糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)棕色脂肪白色化的作用與機(jī)制

作者:宋檢 時(shí)間:2022-12-08 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

6月11日,國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Autophagy 在線發(fā)表了中國(guó)科學(xué)院上海營(yíng)養(yǎng)與健康研究所郭非凡課題組的研究成果“Autophagy inhibition prevents glucocorticoid-increased adiposity via suppressing BAT whitening”。該研究發(fā)現(xiàn)糖皮質(zhì)激素能夠誘導(dǎo)棕色脂肪發(fā)生白色化,這一過(guò)程受到自噬的調(diào)控。抑制自噬作用能夠阻止棕色脂肪發(fā)生白色化,從而緩解糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的肥胖。

 

糖皮質(zhì)激素(glucocorticoid),因?yàn)橛赡I上腺皮質(zhì)分泌又名“腎上腺皮質(zhì)激素”,是一類甾體激素。糖皮質(zhì)激素在體內(nèi)作用廣泛,不僅能夠調(diào)控脂肪、糖和蛋白質(zhì)代謝等,對(duì)維持機(jī)體內(nèi)外環(huán)境平衡也起著重要作用。此外,糖皮質(zhì)激素因具有抗炎抗病毒等作用而廣泛應(yīng)用于臨床治療。然而,這類藥物存在易引起肥胖等副作用,探討其作用機(jī)制將為糖皮質(zhì)激素的臨床應(yīng)用提供新思路。

 

脂肪組織是機(jī)體儲(chǔ)存能量的主要器官,包括白色脂肪組織、棕色脂肪組織和米色脂肪組織。在某些條件刺激下,白色脂肪能夠轉(zhuǎn)變成類棕色脂肪(即米色脂肪),這一過(guò)程稱為白色脂肪米色化(browning)。過(guò)去多年關(guān)于這一過(guò)程的研究一直是生命科學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。近年來(lái),人們又發(fā)現(xiàn)在特定條件下,棕色脂肪能夠獲得白色脂肪的特點(diǎn),稱為棕色脂肪白色化(whitening)。然而,調(diào)控棕色脂肪白色化的機(jī)制還知之甚少。

 

在該課題中,科研人員選擇了糖皮質(zhì)激素藥物的代表藥之一地塞米松進(jìn)行研究。向小鼠注射地塞米松1周能夠顯著增加其全身脂肪和白色脂肪含量。科研人員發(fā)現(xiàn)地塞米松處理小鼠的棕色脂肪發(fā)生白色化:棕色脂肪組織中脂滴變大,脂質(zhì)含量增加,UCP1表達(dá)下降,氧耗減少。進(jìn)一步研究表明,地塞米松能夠增加棕色脂肪細(xì)胞中自噬相關(guān)基因7(autophagy related 7,ATG7)的表達(dá)從而激活自噬作用。自噬是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要方式。自噬過(guò)程中,受損的細(xì)胞器或細(xì)胞質(zhì)成分被雙層膜的自噬體包裹并運(yùn)送至溶酶體中進(jìn)行降解并重新利用。向小鼠體內(nèi)注射氯喹或利用病毒降低棕色脂肪ATG7表達(dá)能夠抑制自噬作用,阻止地塞米松誘導(dǎo)的棕色脂肪白色化以及全身脂肪含量的增加。進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn),地塞米松對(duì)于ATG7表達(dá)的調(diào)控依賴B cell translocation gene 1(BTG1)/ cAMP response element binding protein 1(CREB1)信號(hào)通路。脂肪組織特異性過(guò)表達(dá)BTG1小鼠棕色脂肪發(fā)生白色化,全身脂肪含量增加。利用病毒降低棕色脂肪BTG1表達(dá)能夠阻止地塞米松誘導(dǎo)的棕色脂肪白色化以及全身脂肪含量的增加。以上工作證明了抑制自噬作用可有效緩解糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)的肥胖,加深了人們對(duì)于糖皮質(zhì)激素作用機(jī)制以及棕色脂肪白色化過(guò)程的理解和認(rèn)識(shí)。

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