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PNAS:复旦大学揭示代谢信号新机制

时间:2013-02-21 07:52来源:生物通   作者:未知

来自复旦大学、上海交通大学的研究人员在新研究中证实,骨形态发生蛋白4(BMP4)可通过介导白色脂肪组织中发生棕色脂肪样改变,影响机体葡萄糖及能量稳态。相关论文发表在2月6日的《美国科学院院刊》(PNAS)上。

领导这一研究的是复旦大学上海医学院的汤其群(Qi-Qun Tang)教授。主要从事脂肪细胞发育分化的机理和肥胖的成因,以及有效地控制肥胖的方法研究。发表论文40余篇。曾获上海市科技进步一等奖,卫生部科技进步一等奖、国家科技进步二等奖,"霍英东优秀青年教师"一等奖(生物类)和谈家桢生命科学创新奖。

骨形态发生蛋白(bone morphogenesis proteins , BMP)是一类多功能生长因子 ,目前人们已经发现的BMP 家族成员达 30 多个,除BMP1 外都属于转化生长因子β(trans forming growth factor beta , TGF β)超家族的成员。近年来,越来越多的研究表明,BMP 在脂肪生成过程中也起着重要的作用。

在过往的研究中,汤其群教授课题组确定了BMP-4能够促进C3H10T1/2多潜能干细胞向前脂肪细胞定向,经BMP4诱导的干细胞在裸鼠体内能发育为脂肪组织,为研究干细胞定向机制奠定了基础。但目前研究人员对于BMP-4对成熟脂肪细胞表型及功能的影响仍然不清楚。

在这篇新文章中研究人员证实,在白色脂肪组织(WAT)脂肪细胞中表达BMP4,可导致生成具有棕色脂肪特征的“白色脂肪细胞”,减少肥胖及代谢并发症。 研究人员在小鼠白色脂肪细胞中驱动BMP4转基因表达,发现其导致白色脂肪组织量及白色脂肪细胞大小减小,具有棕色脂肪细胞特征的白色脂肪细胞数量增多。这些改变与能量消耗增加,胰岛素敏感性增高密切相关,帮助对抗了饮食诱导的肥胖及糖尿病。与之相反,BMP4缺陷小鼠显示白色脂肪细胞形态扩大,胰岛素敏感性受损。研究人员证实过氧化物酶体增殖物辅助激活因子1α(PGC-1α)作为BMP信号靶点,对白色脂肪组织中发生这些棕色脂肪样改变至关重要。且BMP4对于白色脂肪组织的这一效应似乎适用于人类整个脂肪组织,因为在白色组织中BMP4的表达水平显示与人体体重指数负相关。

这些研究发现提供了重要的遗传和代谢依据,表明BMP4能够影响白色脂肪组织形成,改变胰岛素敏感性。从而为肥胖及相关疾病的防治指明了一个新研究方向。

(生物通:何嫱)

(责任编辑:泉水)
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