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《自然》子刊:暢享高脂,不懼長胖!科學家發現新的代謝調節因子

*僅供醫學專業人士閱讀參考

每次看到這種一個基因告别變胖的論文,我第一反應是“什麼夢裡才有的好事”,第二反應是“人類你真的進化得不行”。。。

近期,美國加州大學歐文分校的科學團隊在《自然·通訊》上發表論文[1],他們發現了一種經典代謝調節通路AMPK的負調節因子SAPS3,抑制SAPS3能夠有效避免高脂飲食給小鼠帶來的各種代謝問題,甚至“暢享”45%脂含量的高脂大餐也完全不會長胖。

咱就是說,這種東西,當初為什麼要留在基因組裡啊?

《自然》子刊:暢享高脂,不懼長胖!科學家發現新的代謝調節因子

論文題圖

先來說說AMPK,AMPK就是腺苷酸活化蛋白激酶,它能感覺細胞内和整個生物體的代謝穩态,調節葡萄糖和脂肪酸等代謝,影響能量生成。AMPK摻和的生理過程頗多,與糖尿病等代謝疾病以及癌症和衰老都能扯上關系,不過我們今天先隻讨論它能量代謝部分的功能。

當AMPK激活,它就會促進能量的産生,也就是增加脂肪和糖的“燃燒”。不過與我們的意願背道而馳的是,這一般發生在身體缺能量的時候,當機體攝入充足乃至過剩,AMPK反而并不積極主動。

《自然》子刊:暢享高脂,不懼長胖!科學家發現新的代謝調節因子

AMPK的各種功能[2]

是什麼抑制了AMPK的工作熱情?

研究者發現,通過改變葡萄糖的供給能夠影響AMPK的活性,通過分析這一過程中與AMPK結合的特定複合物,研究者找到了目标,SAPS3。SAPS3是PP2A蛋白磷酸酶家族的催化亞基,能夠協助AMPK去磷酸化,是抑制AMPK活性的關鍵。

那麼抑制SAPS3,是不是就可以讓AMPK持續上工了?

研究者敲除了小鼠的SAPS3,并給它們準備了一份熱量來源45%都是脂肪的高脂大餐。令人驚訝的是,這麼吃了16周之後,小鼠們仿佛吃的都是空氣,體重增長是完全看不到,跟吃标準鼠糧的對照組基本無異。

敲除SAPS3的小鼠血糖、胰島素耐量、肝脂肪等等代謝名額都沒有因為高脂飲食而受損。SAPS3敲除本身也不會帶來什麼健康問題。

是以啊,為啥啊,這玩意怎麼沒被進化掉啊。

《自然》子刊:暢享高脂,不懼長胖!科學家發現新的代謝調節因子

這胖了嗎,我看是沒胖

由于肝髒在調節能量代謝上能量巨大,研究者們也嘗試了隻敲除小鼠肝髒内的SAPS3,也足以減輕高脂飲食帶來的負面影響。

最後,研究者們系統地檢查了SAPS3敲除對代謝和基因表達帶來的影響。

有趣的是,當小鼠吃的是正常的飲食,那麼SAPS3存在與否幾乎是無所謂的。而當小鼠吃上高脂飲食,SAPS3才大放光彩,敲除SAPS3能夠逆轉高脂飲食誘導的代謝和轉錄改變,包括脂肪酸合成、葡萄糖攝取和糖酵解水準改變等等。

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敲除SAPS3後上調和下調的基因

最後,雖然能想到,在食物資源尚且缺乏的舊時代,SAPS3這種能夠及時儲存多餘熱量以備後用的生物學機制是可以了解的,但是現代社會進步得太快了!咱們已經物質豐富了!不需要了!謝謝!

參考資料:

[1]Yang, Y., Reid, M.A., Hanse, E.A. et al. SAPS3 subunit of protein phosphatase 6 is an AMPK inhibitor and controls metabolic homeostasis upon dietary challenge in male mice. Nat Commun 14, 1368 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-36809-1

[2]Kim J, Yang G, Kim Y, Kim J, Ha J. AMPK activators: mechanisms of action and physiological activities. Exp Mol Med. 2016 Apr 1;48(4):e224. doi: 10.1038/emm.2016.16. PMID: 27034026; PMCID: PMC4855276.

本文作者丨代絲雨

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