? ? ? ? 棕色脂肪組織Brown adipose tissue(BAT)是適應性產熱器官,對體溫調節(jié)維持起重要作用。近年來,隨著18Flurodeoxyglucose-PET-CT的應用,有研究發(fā)現(xiàn)成人體內存在BAT,并指出高代謝活性的BAT對肥胖癥和葡萄糖代謝均有改善作用。解偶聯(lián)蛋白1(UCP1)是一種在BAT中特異表達的線粒體內膜蛋白質,能增加機體產熱,是決定BAT功能的關鍵因素。但也有研究表明,在長期冷暴露過程中,UCP1蛋白是非必需的,并且越來越多的研究發(fā)現(xiàn)了UCP1非依賴性產熱途徑的存在。

  有研究表明,腸道菌群也參與身體脂肪和血糖的調節(jié)。無菌小鼠對血糖有更好的調控能力,清除小鼠體內的腸道菌群后血糖得以顯著改善。該現(xiàn)象引起廣泛關注,但其背后機制存在爭議。目前亟需探究的問題是,在腸道菌群清除模型中,評估不同器官對血糖吸收的貢獻,并鑒定出哪些器官對血糖吸收以及血糖改善至關重要;腸道菌群對血糖的改善是否需要產熱通路的參與。

  基于此,中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所科研人員利用葡萄糖耐受實驗和穩(wěn)定同位素追蹤實驗驗證了腸道菌群缺失小鼠中血糖清除率明顯加快,并發(fā)現(xiàn)BAT的葡萄糖攝取量顯著增加。而對UCP1-KO小鼠的進一步研究表明,腸道菌群缺失小鼠中血糖清除率的改善并不依賴于UCP1蛋白和適應性產熱。UCP1DTR小鼠模型的進一步研究證明了BAT對腸道菌群缺失小鼠的葡萄糖攝取和血糖清除起重要作用。綜上,該研究系統(tǒng)評估了在清除腸道菌群情況下,小鼠各器官對葡萄糖攝取能力的變化以及各自對血糖清除的貢獻;揭示出腸道菌群缺失小鼠的BAT對葡萄糖攝取和血糖清除的重要作用,并指出這一過程不依賴于適應性產熱,而白色脂肪組織和肝臟組織在這一過程中未起顯著作用。研究表明,在清除腸道菌群條件下BAT中葡萄糖代謝途徑可以與產熱途徑分離,這將為腸道-BAT代謝軸對糖尿病影響的研究提供新思路。

  相關研究成果于8月5日在線發(fā)表在Nature Communications上。研究工作得到國家自然科學基金委員會重大研究計劃的資助。

研究發(fā)現(xiàn)棕色脂肪組織是腸道菌群清除小鼠血糖改善的關鍵-肽度TIMEDOO
  圖1.腸道菌群缺失小鼠中血糖清除率加速并且棕色脂肪組織葡萄糖攝取量顯著增加。圖2.腸道菌群缺失小鼠血糖清除率的改善不依賴于UCP1蛋白,但UCP1表達細胞是必需的。
來源: 遺傳與發(fā)育生物學研究所