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肥胖研究的新前沿
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从遗传学到肠道微生物,科学家们正在寻找新方法让白色脂肪像燃烧卡路里的棕色脂肪一样工作。本文为您介绍三个研究团队如何寻找下一代突破性肥胖疗法的故事。
01
重新思考脂肪:新研究如何改变肥胖科学
肥胖影响着全球数百万人,其成因涉及饮食、环境、遗传和社会经济因素,始终是一项复杂挑战。虽然像司美格鲁肽这样的药物在支持减重方面显示出前景,但人们对替代策略的兴趣与日俱增。

脂肪组织生物学是一个备受关注的领域。脂肪组织(俗称体脂)不仅是多余能量的被动储存场所,更是调节新陈代谢和能量平衡的积极参与者。脂肪组织有以下几种形式:
• 白色
• 棕色
• 米色
我们体内大部分脂肪被称为白色脂肪组织(white adipose tissue,WAT)。它储存能量以备后用——但过多会增加肥胖、糖尿病和其他健康问题的风险。相比之下,棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)通过称为产热的过程燃烧能量产生热量,帮助调节体重和温度。科学家们还发现了第三种脂肪,称为米色脂肪组织(beige adipose tissue),它的行为类似于棕色脂肪,但在寒冷暴露或特定分子触发等条件下可以在棕色脂肪中形成。
将白色脂肪转化为米色脂肪组织的过程被称为"褐变",已成为肥胖研究中一个前景广阔的新治疗途径。在本文中,我们关注三项最新研究,揭示基因、微生物和表观遗传信号如何影响脂肪组织代谢和"褐变"现象。
02
肥胖研究文章分析
案例1. 线粒体基因如何影响人类细胞的脂肪燃烧
文章:《MTIF3中与减重相关的因果eQTL的鉴定及MTIF3缺乏对人类脂肪细胞功能的影响》。
研究人员试图揭示一个名为MTIF3的基因(已知支持线粒体功能)如何影响脂肪细胞代谢和个体减重能力。先前的研究暗示该基因的某些变异与减重计划中更好的结果相关,但其背后的生物学机制一直不清楚——直到现在。
在这项研究中,科学家使用CRISPR-Cas9降低实验室培养的人类脂肪细胞中MTIF3的水平,并观察细胞在能量应激条件下(如葡萄糖限制,模拟节食效果)的反应。为了追踪代谢变化,他们使用Triglyceride-Glo™ Assay检测甘油三酯储存,发现MTIF3缺陷细胞在葡萄糖缺乏时保留了更多脂肪。他们还使用Glycerol-Glo™ Assay评估了甘油释放(脂肪分解的标志),观察到虽然这些细胞可以启动脂肪分解,但无法有效燃烧脂肪。
这些发现揭示了为什么有些人减脂更困难。这不仅仅是行为问题——受遗传影响的细胞代谢在脂肪组织行为中起着关键作用,塑造减重结果。
Huang, M., et al (2023). Identification of a weight loss-associated causal eQTL in MTIF3 and the effects of MTIF3 deficiency on human adipocyte function. eLife, 12, e84168.
原文链接:https://doi.org/10.7554/eLife.84168
2.肠道细菌和低温触发脂肪燃烧
文章:《肠道双特异性磷酸酶6调节寒冷诱导的肠道微生物群重塑以促进白色脂肪褐变》
肠道中的微生物能影响你燃烧脂肪的效率吗?这个研究团队探索了寒冷暴露如何改变小鼠的肠道微生物群,并发现了与脂肪褐变的惊人联系。一种名为需甲酸盐马文布赖恩特菌(Marvinbryantia formatexigens)的细菌成为关键角色。
研究人员发现低温会抑制肠道中一种名为DUSP6的分子。这种减少导致熊去氧胆酸(ursodeoxycholic acid, UDCA)产量增加,这种胆汁酸促进M. formatexigens的生长。这种细菌产生Nε-甲基-L-赖氨酸,这是一种激活脂肪褐变途径并减少脂肪积累的化合物。
为了研究这些变化如何影响与脂肪代谢相关的基因表达,团队首先使用Promega的M-MLV Reverse Transcriptase合成cDNA,实现准确的下游qPCR分析。这种方法使他们能够精确定位寒冷、微生物群变化和胆汁酸信号如何共同重编程脂肪相关基因活动。
这项研究展示了肥胖治疗的新角度——不直接针对脂肪组织,而是重新连接微生物群,帮助身体自然燃烧更多能量。
Chen, PC., et al (2024). Intestinal dual-specificity phosphatase 6 regulates the cold-induced gut microbiota remodeling to promote white adipose browning. npj Biofilms Microbiomes 10, 22.
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41522-024-00495-8
3.婴儿脂肪的力量:认识GABPα
文章:《新生儿iWAT中的表观遗传活性染色质揭示GABPα作为米色脂肪生成的潜在调节因子》
新生儿天然具有更高水平的米色脂肪以帮助调节体温。这项研究探索了这种脂肪在婴儿中是如何发育的,以及是否有可能在此后的生命阶段中重新激活它以支持代谢健康。
研究人员确定了GABPα,这是一种在米色脂肪形成中起核心作用的蛋白质。它通过结合DNA激活参与糖酵解及产热(即产热燃脂机制)的基因。为了研究米色脂肪组织中的基因活性,团队使用M-MLV Reverse Transcriptase生成cDNA进行表达分析。他们的发现表明,当GABPα 被抑制时,UCP1等重要的产热基因无法激活,脂肪细胞失去了燃烧热量的能力。
这项研究强调了肥胖治疗的第三个有前景的策略:重新唤醒人体在生命早期活跃但通常随年龄增长而消退的先天产热脂肪程序。
Mooli, RGR.,et al (2024). Epigenetically active chromatin in neonatal iWAT reveals GABPα as a potential regulator of beige adipogenesis. Front. Endocrinol. 15:1385811.
原文链接:https://doi.org/10.3389/fendo.2024.1385811
03
Promega肥胖研究工具
直接靶向脂肪组织已成为寻找新肥胖治疗方法的一个引人注目的策略。与仅关注食欲或能量摄入的方法不同,靶向脂肪本身——特别是通过增强其燃烧能量的能力——提供了获得更持久代谢益处的潜力。然而,如何有效激活和重编程白色脂肪组织的问题仍然悬而未决。
研究人员正从多个角度应对这一挑战:探索基因在脂肪细胞代谢中的作用,揭示肠道微生物如何影响脂肪褐变,以及探索为什么与婴儿期相比,米色脂肪细胞会随着年龄增长而减少。尽管这些研究方向各异,但支撑其实现的工具技术具有统一性。
Promega产品支持跨越整个肥胖研究领域的调查——无论是量化细胞中的代谢活动,还是为基因表达分析生成高质量的cDNA。
这些研究路径各自从不同角度解决肥胖问题,但它们都依赖于强大、可靠的工具来解开脂肪生物学的复杂性。这种多功能性使得Promega检测和试剂在追求下一代肥胖疗法中不可或缺。
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参考文献
Chen, PC., et al (2024). Intestinal dual-specificity phosphatase 6 regulates the cold-induced gut microbiota remodeling to promote white adipose browning. npj Biofilms Microbiomes 10, 22.
https://doi.org/10.1038/s41522-024-00495-8
Huang, M., et al (2023). Identification of a weight loss-associated causal eQTL in MTIF3 and the effects of MTIF3 deficiency on human adipocyte function. eLife, 12, e84168.
https://doi.org/10.7554/eLife.84168
Mooli, RGR.,et al (2024). Epigenetically active chromatin in neonatal iWAT reveals GABPα as a potential regulator of beige adipogenesis. Front. Endocrinol. 15:1385811.
https://doi.org/10.3389/fendo.2024.1385811

04
相关产品及资源
产品 | 规格 | 目录号 |
Triglyceride-Glo™ Assay | 5ml 50ml | J3160 J3161 |
Glycerol-Glo™ Assay | 5ml 50ml | J3150 J3151 |
M-MLV Reverse Transcriptase | 10000u 50000u | M1701 M1705 |
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普洛麦格公司(Promega Corporation)是为生命科学行业提供创新解决方案和技术支持的领先者。公司拥有超过4,000种产品的产品组合,服务于细胞生物学、DNA、RNA及蛋白质分析、药物研发、人类身份鉴定、分子诊断等生命科学领域。过去45年间,这些工具与技术的应用范围持续扩展,目前被全球科研机构、法医部门、制药企业、临床诊断实验室,以及兽医、农业和环境检测领域的专业人员使用。普洛麦格总部位于美国威斯康星州麦迪逊市,在16个国家设有分支机构,并通过50余家全球经销商提供服务。更多信息请访问:www.promega.com。
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