? ? ? ? 棕色脂肪組織Brown adipose tissue(BAT)是適應(yīng)性產(chǎn)熱器官,對(duì)體溫調(diào)節(jié)維持起重要作用。近年來(lái),隨著18Flurodeoxyglucose-PET-CT的應(yīng)用,有研究發(fā)現(xiàn)成人體內(nèi)存在BAT,并指出高代謝活性的BAT對(duì)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(dá)的線(xiàn)粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì),能增加機(jī)體產(chǎn)熱,是決定BAT功能的關(guān)鍵因素。但也有研究表明,在長(zhǎng)期冷暴露過(guò)程中,UCP1蛋白是非必需的,并且越來(lái)越多的研究發(fā)現(xiàn)了UCP1非依賴(lài)性產(chǎn)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(diào)節(jié)。無(wú)菌小鼠對(duì)血糖有更好的調(diào)控能力,清除小鼠體內(nèi)的腸道菌群后血糖得以顯著改善。該現(xiàn)象引起廣泛關(guān)注,但其背后機(jī)制存在爭(zhēng)議。目前亟需探究的問(wèn)題是,在腸道菌群清除模型中,評(píng)估不同器官對(duì)血糖吸收的貢獻(xiàn),并鑒定出哪些器官對(duì)血糖吸收以及血糖改善至關(guān)重要;腸道菌群對(duì)血糖的改善是否需要產(chǎn)熱通路的參與。

  基于此,中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所科研人員利用葡萄糖耐受實(shí)驗(yàn)和穩(wěn)定同位素追蹤實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(duì)UCP1-KO小鼠的進(jìn)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(lài)于UCP1蛋白和適應(yīng)性產(chǎn)熱。UCP1DTR小鼠模型的進(jìn)一步研究證明了BAT對(duì)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(píng)估了在清除腸道菌群情況下,小鼠各器官對(duì)葡萄糖攝取能力的變化以及各自對(duì)血糖清除的貢獻(xiàn);揭示出腸道菌群缺失小鼠的BAT對(duì)葡萄糖攝取和血糖清除的重要作用,并指出這一過(guò)程不依賴(lài)于適應(yīng)性產(chǎn)熱,而白色脂肪組織和肝臟組織在這一過(guò)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(chǎn)熱途徑分離,這將為腸道-BAT代謝軸對(duì)糖尿病影響的研究提供新思路。

  相關(guān)研究成果于8月5日在線(xiàn)發(fā)表在Nature Communications上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)重大研究計(jì)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(guān)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(lài)于UCP1蛋白,但UCP1表達(dá)細(xì)胞是必需的。
來(lái)源: 遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所