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人类细胞系模型研究助力棕色脂肪减肥疗法的开发

最近,发表于国际杂志Nature Medicine上的一篇研究论文中,来自哈佛大学医学院等处的研究人员通过研究成功开发出了人类棕色脂肪和白色脂肪前体细胞系,这或可帮助研究人员更为精细地研究寻找驱动不同类型细胞发育及活性表达的特殊因子。

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研究者Tseng表示,如此一来我们就可以获得人类棕色脂肪前体细胞,并且让其在培养皿中生长,培养这些细胞使其成为能量消耗的细胞,这种细胞系统就可以作为一种重要的工具来帮助解析人类棕色脂肪组织的生物学特性,当然对于开发新型药物筛选系统也至关重要。


新型细胞系的开发将促进科学家们研究棕色脂肪和白色脂肪前体细胞中的基因表达,或将帮助理解棕色脂肪细胞形成的机制以及其在机体中被调节的分子机理,同时也为开发促进白色脂肪细胞如何转化成为棕色脂肪细胞的新技术提供思路。


文章中研究者对从参与者机体取出的包含棕色脂肪和白色脂肪前体细胞样本进行研究,对这些细胞进行遗传修饰使其可以在培养皿中永远生长下去,随后这些细胞被植入荧光标记物来指示UCP1基因的激活,这种分子指示器可以有效阐明脂肪细胞中所燃烧能量的多少,研究者通过诱导前体细胞就可以使其转变为成熟的脂肪细胞并且表现出一定的特性。


研究者指出,对脂肪前体细胞基因表达的特性进行分析就可以帮助预测成熟细胞中的UCP1基因的表达情况,而且他们又利用了两个对脂肪调节非常重要的基因PREX1和EDRNB来证实了他们的预测;当研究者利用CRISPR/Cas9技术敲除前体细胞中这些基因的表达时,成熟细胞中UCP1的表达就会明显下降。


随后研究者又发现CD29蛋白可以作为脂肪前体细胞表面的一种标志物,对这种特殊蛋白的检测就可以帮助科学家们有效选择可以用于肥胖疗法的的白色脂肪前体细胞;文章中,研究者利用来自抽脂法和减肥手术患者机体中的白色脂肪组织,通过对肥胖个体机体中的前体细胞群,就可以在体外将这些前体细胞转化为棕色脂肪细胞,进而应用于患者体内,而且患者还不用担心植入细胞引发的机体排斥反应,这些肥胖个体机体脂肪前体细胞均可以表达C29蛋白,而且这些前体细胞均有潜力可以转变成为消耗能量的脂肪细胞。


此前研究中,研究者阐明了不同个体及同一个体机体中多种脂肪组织在棕色脂肪代谢上的差异,而本文研究也阐明了棕色脂肪的异质性,Tseng表示,将白色脂肪前体细胞暴露于名为BMP7的蛋白中就可以帮助刺激棕色脂肪细胞的形成,而对细胞系的分析发现,来自两名参与者机体中的白色脂肪前体细胞对BMP7反应强烈。本文的研究结果或为后期高效开发燃烧能量的棕色脂肪组织提供新的思路,也为开发新型减肥疗法将提供一定的帮助。


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