科学家发现脂肪细胞中的糖原通路

近日 , 来自加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的科研人员在顶尖学术期刊《自然》发表论文 , 他们在脂肪细胞中发现了一条全新的代谢途径 , 调节能量消耗和产热 。
令科学家们大感意外的是 , 脂肪细胞的这条代谢途径与糖原(glycogen)的储存和消耗有关 。这意味着 , 我们或许可以通过调节糖原代谢 , 为减肥和整体改善代谢健康提供新的方法 。
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当我们吃下很多碳水化合物 , 人体将碳水化合物分解为葡萄糖 , 作为细胞的主要燃料来源 。暂时用不上的葡萄糖则会形成糖原 , 储存在肝脏和肌肉细胞中 , 以备突然需要能量或维持血糖水平时所用 。
然而 , 糖原在脂肪细胞里的作用远不止简单的能量储存 。这项新研究发现 , 糖原的周转提供了一个信号 , 让脂肪细胞处理能量的方式产生重大转变——比如 , 从储存能量转变为燃烧能量 。
人体有两种形式的脂肪组织 , 其中白色脂肪组织是囤油好手 , 脂肪细胞以单颗大油滴的形式储存能量;另一种褐色脂肪组织却相反 , 是燃脂小能手 , 细胞内有很多小颗粒油滴和线粒体 , 把脂质转化为热量 。在白色脂肪组织中 , 还有一些颜色较深的米色脂肪细胞 , 可以在一定条件下被激活 , 燃烧能量 。
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(图片来源:参考资料[2];Credit:ScientificAnimations,CCBY-SA)
▲褐色脂肪细胞的示意图:细胞内有许多线粒体(紫色)和分散的小脂滴(黄色)
自从在人体中证实有这些不同的脂肪细胞后 , 一种治疗肥胖症的思路就产生了:设法让脂肪细胞“褐化” , 让它们多耗能、多产热 。
在这项研究中 , 科学家们发现 , 脂肪细胞的褐化有赖于它们制造并降解糖原的能力 。具体来说 , 糖原的这种周转会驱动脂肪细胞持续表达一种叫做UCP1(解偶联蛋白1)的蛋白 , 这个信号告诉细胞 , 可以安全地“解偶联”ATP分子的生成 , 从而更快地燃烧能量 。
“解偶联是一种产热的方式 , 在这个过程中有助于平衡能量的储存和消耗 。因此 , 这条代谢通路的存在 , 确保只有那些储存了足够能量的脂肪细胞可以燃烧产热 。”研究人员解释说 。
通过小鼠实验 , 研究人员证实糖原调节并促进了脂肪代谢:糖原周转程度越高 , 代谢过程越强 , 脂肪燃烧速度越快 , 对于肥胖小鼠来说 , 体重减轻的效果也就越好 。
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图片来源:123RF
而在肥胖症患者或是易发胖人群中 , 这个调节过程涉及的一些基因被发现表达量偏低 , 说明脂肪细胞中的糖原通路对于燃烧掉多余的脂肪十分必要 。
【科学家发现脂肪细胞中的糖原通路】根据这些新发现 , 科学家们提出 , 想要治疗肥胖 , 或许可以靶向脂肪细胞中的糖原代谢 。期待以此为基础开发的新疗法 , 为全世界已多达6.5亿的肥胖人群带来新的疗法 。