Cell Rep:发现关键突变让减肥变轻松

2019-10-14 邱港 中国科学报

自 1975 年以来,全球肥胖率几乎增长了两倍。最近美国明尼苏达大学医学院的一项新研究在啮齿动物身上发现了与肥胖有关的分子关键突变,这一发现可能有助于我们开发新的减肥疗法。相关研究发表于《细胞—通讯》杂志。

自 1975 年以来,全球肥胖率几乎增长了两倍。最近美国明尼苏达大学医学院的一项新研究在啮齿动物身上发现了与肥胖有关的分子关键突变,这一发现可能有助于我们开发新的减肥疗法。相关研究发表于《细胞—通讯》杂志。

该论文首席作者、明尼苏达大学医学院综合生物与生理学系副教授 Alessandro Bartolomucci 和他的团队在一种肽和一种受体中发现了关键的突变。两者都与啮齿动物的肥胖、糖尿病高血压之间存在关联。

该研究第一作者 Bhavani Sahu 博士和 Yuk Sham 博士表示,此项研究为人类相关疾病提供了一种新的可行性疗法。

此前的研究已经发现,小鼠体内的一种神经肽(TLQP-21)会激活一种受体(名为 C3aR1),诱导脂肪分解来为身体提供能量。

研究中,Bartolomucci 和他的团队进行与人类相关的实验,并且发现人类肽在诱导这种生物活性方面不是很活跃,而且在肥胖的人类和老鼠体内,这种生物活性也相当保守。他们在继续用啮齿动物的肽测试人类受体时能够看到生物学效应,但是发现它没有带有啮齿动物自身的受体和肽之间的反应那么强烈。

在对肽和受体交互作用建模并且分析了不同物种随着时间推移的进化史之后,研究人员发现,不同物种之间肽和受体的氨基酸组合都是独一无二的,这也解释了为何啮齿动物和人类细胞中具有增强的药理作用。这种氨基酸组合常见于一种叫做鼠亚科的啮齿动物,其中包括了小鼠、大鼠和其他在生物医学研究中常用的小型啮齿动物。

Bartolomucci 称:“我们很容易推测,这一系列突变是在进化过程中产生的,因为它有利于包含部分啮齿类动物在内的小型哺乳动物的能量生产。”

为了证明这一点,研究小组模拟了这个需要数百万年进化才能实现的过程,并在体外系统中创造了一种混合的 “杂交” 受体。该杂交受体具有人类序列的所有氨基酸,但却用啮齿动物序列替换人类序列的 5 个氨基酸使其发生了突变。

测试结果表明,与正常的人类受体相比,老鼠的肽对于杂交的人类受体更加有效,这表明啮齿动物序列的突变在啮齿动物体内这种脂肪分解机制的进化过程中是至关重要的。

现在,啮齿动物肽能够成为一个有趣的药理靶点,被研究人员用于开发针对人类受体的药物。Bartolomucci 称:“这可能成为基于啮齿类动物的 TLQP-21 序列来开发药物的起点,因为在激活 C3aR1 受体和诱导减肥效果方面,TLQP-21 将比内源性人类肽更加有效。”

原始出处:

Bhavani S. Sahu, et al. Peptide/Receptor Co-evolution Explains the Lipolytic Function of the Neuropeptide TLQP-21. Cell Report, 2019.DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2019.07.101.

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