人類細(xì)胞系模型研究助力棕色脂肪減肥療法的開發(fā)

zui近，發(fā)表于雜志Nature Medicine上的一篇研究論文中，來自哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院等處的研究人員通過研究成功開發(fā)出了人類棕色脂肪和白色脂肪前體細(xì)胞系，這或可幫助研究人員更為精細(xì)地研究尋找驅(qū)動不同類型細(xì)胞發(fā)育及活性表達(dá)的特殊因子。

研究者Tseng表示，如此一來我們就可以獲得人類棕色脂肪前體細(xì)胞，并且讓其在培養(yǎng)皿中生長，培養(yǎng)這些細(xì)胞使其成為能量消耗的細(xì)胞，這種細(xì)胞系統(tǒng)就可以作為一種重要的工具來幫助解析人類棕色脂肪組織的生物學(xué)特性，當(dāng)然對于開發(fā)新型藥物篩選系統(tǒng)也至關(guān)重要。

新型細(xì)胞系的開發(fā)將促進(jìn)科學(xué)家們研究棕色脂肪和白色脂肪前體細(xì)胞中的基因表達(dá)，或?qū)椭斫庾厣炯?xì)胞形成的機(jī)制以及其在機(jī)體中被調(diào)節(jié)的分子機(jī)理，同時也為開發(fā)促進(jìn)白色脂肪細(xì)胞如何轉(zhuǎn)化成為棕色脂肪細(xì)胞的新技術(shù)提供思路。

文章中研究者對從參與者機(jī)體取出的包含棕色脂肪和白色脂肪前體細(xì)胞樣本進(jìn)行研究，對這些細(xì)胞進(jìn)行遺傳修飾使其可以在培養(yǎng)皿中永遠(yuǎn)生長下去，隨后這些細(xì)胞被植入熒光標(biāo)記物來指示UCP1基因的激活，這種分子指示器可以有效闡明脂肪細(xì)胞中所燃燒能量的多少，研究者通過誘導(dǎo)前體細(xì)胞就可以使其轉(zhuǎn)變?yōu)槌墒斓闹炯?xì)胞并且表現(xiàn)出一定的特性。

研究者指出，對脂肪前體細(xì)胞基因表達(dá)的特性進(jìn)行分析就可以幫助預(yù)測成熟細(xì)胞中的UCP1基因的表達(dá)情況，而且他們又利用了兩個對脂肪調(diào)節(jié)非常重要的基因PREX1和EDRNB來證實(shí)了他們的預(yù)測；當(dāng)研究者利用CRISPR/Cas9技術(shù)敲除前體細(xì)胞中這些基因的表達(dá)時，成熟細(xì)胞中UCP1的表達(dá)就會明顯下降。

隨后研究者又發(fā)現(xiàn)CD29蛋白可以作為脂肪前體細(xì)胞表面的一種標(biāo)志物，對這種特殊蛋白的檢測就可以幫助科學(xué)家們有效選擇可以用于肥胖療法的的白色脂肪前體細(xì)胞；文章中，研究者利用來自抽脂法和減肥手術(shù)患者機(jī)體中的白色脂肪組織，通過對肥胖個體機(jī)體中的前體細(xì)胞群，就可以在體外將這些前體細(xì)胞轉(zhuǎn)化為棕色脂肪細(xì)胞，進(jìn)而應(yīng)用于患者體內(nèi)，而且患者還不用擔(dān)心植入細(xì)胞引發(fā)的機(jī)體排斥反應(yīng)，這些肥胖個體機(jī)體脂肪前體細(xì)胞均可以表達(dá)C29蛋白，而且這些前體細(xì)胞均有潛力可以轉(zhuǎn)變成為消耗能量的脂肪細(xì)胞。

此前研究中，研究者闡明了不同個體及同一個體機(jī)體中多種脂肪組織在棕色脂肪代謝上的差異，而本文研究也闡明了棕色脂肪的異質(zhì)性，Tseng表示，將白色脂肪前體細(xì)胞暴露于名為BMP7的蛋白中就可以幫助刺激棕色脂肪細(xì)胞的形成，而對細(xì)胞系的分析發(fā)現(xiàn)，來自兩名參與者機(jī)體中的白色脂肪前體細(xì)胞對BMP7反應(yīng)強(qiáng)烈。本文的研究結(jié)果或為后期開發(fā)燃燒能量的棕色脂肪組織提供新的思路，也為開發(fā)新型減肥療法將提供一定的幫助。