11月24日,國際學術(shù)期刊Nature在線發(fā)表了暨南大學尹芝南教授團隊的研究論文——“IL-27 signaling promotes adipocyte thermogenesis and energy expenditure” 。
該研究發(fā)現(xiàn)了IL-27信號通路在代謝性疾病中的保護作用,且證明了IL-27受體(IL-27Ra,即WSX-1)在非免疫細胞——脂肪細胞上表達并發(fā)揮重要功能。
該發(fā)現(xiàn)改變了對IL-27功能的已有認識,作為一種免疫調(diào)節(jié)分子,除主要在T細胞上表達,在感染免疫及自身性免疫疾病中發(fā)揮作用及功能外,該工作揭開了IL-27信號通路在代謝性疾病中重要作用,也給未來肥胖相關(guān)代謝綜合征的治療提供了新的靶點。
肥胖引起的代謝綜合征如2型糖尿病,非酒精性脂肪肝,動脈粥樣硬化等已經(jīng)成為公共健康的重大挑戰(zhàn)。超重和肥胖出現(xiàn)的主要原因是能量攝入和消耗的失衡。棕色和米色脂肪組織的產(chǎn)熱作用在對抗肥胖及胰島素抵抗等代謝紊亂中發(fā)揮著重要作用,盡管目前對棕色/米色脂肪的研究有很多,但是多種細胞因子尚未得到很好的探究。
為了探究細胞因子在肥胖及相關(guān)代謝綜合征中的功能,研究人員首先系統(tǒng)的檢測了肥胖人群和健康人群外周血清中細胞因子的表達,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常人群相比,肥胖人群外周血中IL-27表達水平顯著性下調(diào)。更重要的是,進行過胃旁路減重手術(shù)的肥胖患者外周血清中IL-27表達水平與手術(shù)前相比顯著回升。在高脂飲食喂養(yǎng)誘導小鼠肥胖模型中,全身性IL-27信號缺失小鼠體重顯著增加,葡萄糖耐受異常,胰島素抵抗加重(圖1)。
圖1. IL-27抑制肥胖和胰島素抵抗的發(fā)展
對小鼠的整體代謝水平的檢測結(jié)果表明,IL-27信號通過影響脂肪細胞產(chǎn)熱的方式介導能量消耗。通過骨髓嵌合實驗和使用不同的條件性敲除小鼠,研究人員證明了在高脂飲食誘導的小鼠肥胖模型中,IL-27信號主要通過脂肪細胞介導產(chǎn)熱以及能量消耗,而不是通過免疫細胞。分子機制研究表明,IL-27可以直接作用到脂肪細胞,進而激活p38MAPK-PGC-1a信號通路促進產(chǎn)熱關(guān)鍵蛋白解偶聯(lián)蛋白UCP1的表達。
圖2. IL-27調(diào)控脂肪細胞產(chǎn)熱,抑制肥胖
IL-27是否具有肥胖治療作用?研究人員給肥胖小鼠注射重組IL-27后發(fā)現(xiàn),IL-27的注射組小鼠體重及脂肪重量顯著下降,胰島素信號敏感性顯著升高,證明了IL-27可以有效治療肥胖及肥胖引起的胰島素抵抗。該研究為肥胖及相關(guān)代謝性疾病的治療提供了新的靶點(圖2)。
模式圖:CX3CR1+細胞分泌的IL-27作用到脂肪細胞上的IL-27受體,上調(diào)P38MAPK,誘導UCP1蛋白表達,促進產(chǎn)熱從而消耗能量,減少體重,改善胰島素抵抗。
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