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科学家发现一种蛋白质开关可以燃烧脂肪并阻止新脂肪细胞的生成

Science Daily2026年7月3日 00:22

现代减肥药物已经彻底改变了肥胖治疗,帮助许多人显著减重。但这些药物往往有一个重要的缺点:它们也可能减少肌肉质量。现在,研究人员发现了一种生物机制,可能在未来帮助解决这个挑战,同时增强身体燃烧脂肪的能力。位于魏茨曼科学研究所的科学家们识别出一种名为MTCH2的蛋白质,昵称为“Mitch”,它在细胞如何管理能量和储存脂肪方面似乎发挥了主要作用。在最近发表在《EMBO期刊》上的一项研究中,研究小组发现,在人类细胞中禁用这种蛋白质能够提高脂肪和碳水化合物的燃烧速率,同时减少新脂肪细胞的形成。这些发现建立在之前的一项惊人研究基础上,该研究发现,缺乏Mitch的老鼠在肌肉中更健壮,耐力更强,且对肥胖有显著抵抗力。小鼠中的惊人发现几年前,阿坦·格罗斯教授及其同事在研究Mitch时发现了意想不到的观察结果。当研究人员抑制小鼠肌肉组织中该蛋白质的产生时,动物的身体组成发生了重大改善。这些小鼠不仅避免了肥胖,还增加了肌肉纤维的发展。这些纤维消耗大量氧气,并与耐力和运动表现的改善相关联。动物在身体压力测试中的表现更出色,心脏功能也有所改善。这一发现提出了一个重要的问题:如何禁用单一蛋白质既可以抵御肥胖,又可以增强身体 endurance?为了回答这个问题,研究人员将目光转向线粒体,这些细胞内通常被描述为其电厂的小结构。线粒体生成细胞所需的能量,并在新陈代谢中发挥重要作用,这是一系列将食物转化为可用能量的化学过程。线粒体如何影响脂肪燃烧线粒体的形状和组织可以揭示许多关于细胞如何产生能量的信息。有时线粒体会融合成大型互联网络,有效地生成能量。在其他情况下,它们保持分离成更小的单元,这样的效率较低。当能量生产效率降低时,细胞通过消耗更多的燃料(包括脂肪、碳水化合物和蛋白质)进行补偿。经过多年的研究,格罗斯教授团队在魏茨曼免疫学与再生生物学系发现,Mitch通过调节线粒体的融合来帮助控制这一过程。这个发现为小鼠中观察到的不同寻常的结果提供了可能的解释。下一步是确定这一机制是否在人体细胞中也起作用。当Mitch被去除时会发生什么?这项新的研究由博士生萨比塔·乔拉西亚领导,使用基因工程技术消除了人类细胞中的Mitch蛋白质。结果非常显著。没有Mitch的情况下,正常的线粒体网络分解为单独的单位。能量产生变得不那么高效,使细胞处于研究人员所描述的持续能量短缺状态。乍一看,这似乎是有害的。然而,当目标是增加能量消耗并减少脂肪积累时,这种类型的低效率实际上可以对身体有利。努力产生能量的细胞必须消耗更多的燃料以满足其需求。“在删除Mitch后,我们每隔几个小时检查一次这种变化对人类细胞中参与新陈代谢的100多种物质的影响,”乔拉西亚解释道。“我们观察到细胞呼吸的增加,这是细胞利用氧气从营养物质(如碳水化合物和脂肪)中产生能量的过程。这解释了之前使用小鼠实验中肌肉耐力的增加。”人类细胞开始消耗更多的脂肪由于变异细胞需要更多能量,它们增加了对可用燃料来源的消耗。研究人员观察到脂肪、碳水化合物和氨基酸的分解增加。它们还发现细胞生成能量的方式发生了显著变化。普通细胞通常更加依赖于碳水化合物和蛋白质。然而,缺乏Mitch的细胞则更依赖脂肪作为主要燃料来源。“我们发现,删除Mitch导致细胞膜中的脂肪数量显著减少。”格罗斯解释道。“与此同时,我们看到用于产生能量的脂肪物质增加,我们意识到脂肪正被从膜中分解以用作燃料。换句话说,我们证明了Mitch决定了人类细胞中脂肪的命运。”这些发现表明,Mitch作为一种重要的调节因子,帮助决定脂肪是储存还是燃烧。阻止新脂肪细胞的形成研究人员还发现去除Mitch的另一个重要影响。之前的研究表明...

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