這項發(fā)表在11月13日的《美國國家科學(xué)院院刊》上的研究表明：基因變異導(dǎo)致脂肪細(xì)胞比正常人更快地吸收葡萄糖，大小上增加了一倍多。當(dāng)新陳代謝老化或攝入高脂肪飲食時，肥胖幾乎不可避免。

資深作者，杜克大學(xué)醫(yī)學(xué)院的生物化學(xué)教授Vann Bennett說：“我們稱它為無責(zé)任的肥胖。我們相信這個基因可能有助于我們祖先在饑荒時期儲存能量。在當(dāng)今這個時代，食物很豐富，ankyrin-B基因的變異會促進(jìn)肥胖的流行。”

ankyrin-B突變的小鼠要胖一些

Bennett在三十多年前就發(fā)現(xiàn)了ankyrin-B蛋白。這是身體每一個組織都存在的，起一個像錨一樣的作用的蛋白。它將重要蛋白錨定在細(xì)胞膜內(nèi)。Bennett和其他研究人員已經(jīng)將缺少ankyrin-B和大量人類疾病聯(lián)系起來，其中包括自閉癥、肌營養(yǎng)不良、衰老、糖尿病和不規(guī)則的心跳。

幾年前，在Bennett實驗室工作的一個博士生Jane Healey，發(fā)現(xiàn)因ankyrin-B基因突變引起心律失常的小鼠比野生型小鼠胖。為了找出原因，她創(chuàng)建了攜帶一些常見的人類基因變異體的小鼠模型。



右側(cè)的ankyrin-B基因突變小鼠比左側(cè)野生型小鼠胖


當(dāng)時實驗室的博士后研究員Damaris Lorenzo博士發(fā)現(xiàn)這些小鼠很快就發(fā)胖，將大部分能量鎖定在脂肪組織而不是送它們到其他組織進(jìn)行消耗。這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在2015的the Journal of Clinical Investigation上。但當(dāng)時并不知道這個基因如何工作。

ankyrin-B是葡萄糖流入的大門

為了研究這個問題，現(xiàn)在已經(jīng)在在北卡羅來納大學(xué)教堂山分校任助理教授的Lorenzo的研究組對小鼠脂肪組織的ankyrin-B基因進(jìn)行完全敲除。

在這種小鼠身上，他們重復(fù)了許多之前已經(jīng)進(jìn)行過的相同實驗。盡管基因敲除小鼠的飲食和運(yùn)動量與正常小鼠相同，但體重出現(xiàn)增加，白色脂肪細(xì)胞體積增加了一倍。更重要的是，隨著老鼠的衰老和高脂飲食的增加，體重增加更明顯。

Lorenzo說：“我們很快觀察到脂肪細(xì)胞中脂質(zhì)積累的增加會溢出到肝臟和肌肉。這導(dǎo)致了炎癥和對胰島素反應(yīng)的中斷，這是II型糖尿病的一個特征。類似的一連串事件也會發(fā)生在人類身上，這就是為什么肥胖會對我們的健康造成如此不利的影響。”

根據(jù)生化實驗的結(jié)果：敲除ankyrin-B基因或該基因發(fā)生突變會改變GLUT4的動力學(xué)，這是允許葡萄糖進(jìn)入脂肪細(xì)胞的蛋白質(zhì)。結(jié)果，洪水的閘門被打開，這讓葡萄糖流入細(xì)胞的速度比正常人快。

小鼠的結(jié)果需要在人群中驗證

Lorenzo想知道同樣的機(jī)制是否也適用于人類的基因變體ankyrin-B。ankyrin-B在美國白人中攜帶率為1.3%和非裔美國人為8.4%，在美國涉及數(shù)百萬人。Lorenzo培養(yǎng)了攜帶這些變異體的脂肪細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)它們也以較高的速率吸收葡萄糖。這種疾病似乎起源于脂肪組織，盡管它可能在身體其他部位起作用。

Bennett說：“我們發(fā)現(xiàn)小鼠不用吃更多的東西就變得肥胖，而且有一種潛在的細(xì)胞機(jī)制來解釋體重增加。這種基因可以使我們識別出那些有風(fēng)險的個體，他們應(yīng)該經(jīng)常觀察攝入多少熱量，并增加運(yùn)動以控制他們的體重。”

但首先，Bennett說他們在實驗室中的發(fā)現(xiàn)必須在普通人群中得到證實。為此，研究人員需要鑒定出ankyrin-B變異的個體，并探討家族史、身高和體重、以及糖代謝特征的生理性狀，來確定這些變異對人體健康的影響。


參考資料

1) Cell-autonomous adiposity through increased cell surface GLUT4 due to ankyrin-B deficiency

2) Genetic variant prompts cells to store fat, fueling obesity


容易發(fā)胖早已寫在基因里，不只怪“吃得多動得少”

圖文簡介

我們通常習(xí)慣把肥胖歸因于一個簡單原因：吃得太多，鍛煉得太少。但越來越多的證據(jù)表明，至少一些對現(xiàn)代人類有害的體重增加是寫在基因里的。美國Research Triangle的一項新研究表明，數(shù)以百萬計的美國人攜帶的變異基因ankyrin-B可能是這些人容易發(fā)胖的原因。