在當(dāng)今社會，肥胖問題愈演愈烈，大大增加了2型糖尿病、非酒精性脂肪肝病等心臟代謝異常的患病率。雖然人們對飲食和運動等生活方式因素在肥胖發(fā)展中的作用有一定了解，但科學(xué)家們逐漸認識到，肥胖還與內(nèi)在的代謝異常有關(guān)，其中包括線粒體功能障礙。最近，加利福尼亞大學(xué)（UC）圣地亞哥醫(yī)學(xué)院的研究團隊進行的小鼠實驗為我們揭示了肥胖如何影響細胞內(nèi)的線粒體，這是細胞中產(chǎn)生能量的重要結(jié)構(gòu)。

研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠被喂以高脂飲食時，其脂肪細胞內(nèi)的線粒體會分裂成較小的結(jié)構(gòu)，其燃燒脂肪的能力降低。更為重要的是，研究結(jié)果表明，這一過程受到一個名為RalA的單一基因的控制，而在被喂高脂飲食的小鼠中刪除這一基因可以保護它們免受過度體重增加的影響。

研究的負責(zé)人Alan Saltiel博士在解釋研究結(jié)果時表示：“攝入過多導(dǎo)致的卡路里超負荷不僅會引起體重增加，還會觸發(fā)一系列代謝反應(yīng)，降低能量燃燒，使肥胖問題變得更為嚴重?！彼赋觯骸拔覀儼l(fā)現(xiàn)的RalA基因在健康體重向肥胖轉(zhuǎn)變的過程中起到了關(guān)鍵作用……慢性激活RalA似乎在抑制肥胖脂肪組織中的能量消耗中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。通過了解這一機制，我們離研發(fā)通過增加脂肪燃燒來應(yīng)對體重增加及相關(guān)代謝問題的有針對性治療更近了一步。”

研究人員通過在《自然代謝》雜志上發(fā)表的論文中詳細介紹了他們的研究成果，題為《肥胖導(dǎo)致RalA激活引起脂肪細胞內(nèi)線粒體分裂和功能障礙》。

肥胖問題已經(jīng)波及美國40%以上的成年人，其本質(zhì)是體內(nèi)脂肪過多積聚，主要存儲在脂肪組織中。正常情況下，脂肪組織除了通過緩沖重要器官和提供絕緣作用外，還通過釋放激素和其他信號分子來調(diào)節(jié)其他組織的能量消耗。然而，在肥胖等卡路里不平衡的情況下，脂肪細胞的能量燃燒能力開始下降，這也是肥胖者難以減重的原因之一。而這些代謝異常是圍繞肥胖形成的最大謎團之一。

為了解答這一問題，Saltiel博士及其團隊深入研究了肥胖與脂肪細胞內(nèi)線粒體之間的關(guān)聯(lián)。研究團隊表示：“線粒體功能障礙是人類和嚙齒動物肥胖、胰島素抵抗和脂肪肝病的特征性特征。盡管線粒體在健康脂肪細胞中發(fā)揮著重要的代謝作用，氧化燃料產(chǎn)生ATP并在產(chǎn)熱過程中產(chǎn)生熱量，但在肥胖者中，線粒體功能卻受到損害；然而，導(dǎo)致線粒體受損并如何促成肥胖及其眾多并發(fā)癥的過程仍然是一個未解之謎?！?/p>

在他們的研究中，團隊通過將小鼠喂食高脂飲食，并測量該飲食對小鼠白色脂肪細胞內(nèi)線粒體的影響，發(fā)現(xiàn)了一種不尋常的現(xiàn)象。在高脂飲食后，小鼠脂肪組織的部分部位的線粒體經(jīng)歷了分裂，變成了許多較小且功能較弱的線粒體，導(dǎo)致其燃燒脂肪的能力降低。

△這些彩色條紋是脂肪細胞內(nèi)的線粒體網(wǎng)絡(luò)。加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員發(fā)現(xiàn)，高脂肪飲食會分解線粒體，導(dǎo)致體重增加。

進一步的研究表明，這一代謝效應(yīng)是由RalA這一分子的活動所驅(qū)動的?！拔覀儽砻?，高脂飲食喂養(yǎng)會導(dǎo)致雄性小鼠腹股溝白色脂肪細胞中線粒體發(fā)生分裂，從而通過依賴RalA小GTP酶誘導(dǎo)的過程降低氧化能力。”研究團隊繼續(xù)解釋道：“在高脂飲食后，RalA的表達和活性在白色脂肪細胞中增加?！?/p>

RalA這一分子有許多功能，其中之一是在線粒體功能受損時協(xié)助其分解。研究團隊的研究結(jié)果表明，當(dāng)RalA過度活躍時，它會干擾線粒體的正常功能，從而觸發(fā)與肥胖相關(guān)的代謝問題?！奥约せ畹腞alA似乎在抑制肥胖脂肪組織中的能量消耗方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。”Saltiel博士說道：“通過了解這一機制，我們離研發(fā)通過增加脂肪燃燒來應(yīng)對體重增加及相關(guān)代謝問題的有針對性治療更近了一步。”

研究人員還展示了通過刪除RalA基因，他們能夠保護小鼠免受由飲食誘導(dǎo)的體重增加的影響?！癛alA基因的這些有益效果是通過逆轉(zhuǎn)由喂食高脂飲食誘導(dǎo)的白色脂肪細胞中線粒體分裂增加來實現(xiàn)的?！毖芯繄F隊進一步解釋說，他們發(fā)現(xiàn)在小鼠中受RalA影響的一些蛋白質(zhì)與人類蛋白質(zhì)類似，這些蛋白質(zhì)與肥胖和胰島素抵抗有關(guān)，這進一步表明相似的機制可能推動人類肥胖問題。

參考文獻：“Obesity causes mitochondrial fragmentation and dysfunction in white adipocytes due to RalA activation.”

編輯：王洪

排版：李麗