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研究院的科研人員轉基因的肥胖小鼠被敲除另一種特殊基因后,不僅出現(xiàn)了體重減輕現(xiàn)象,而且還變得更為健康。
“纖瘦”基因正是編碼肌肉抑制蛋白-氯化筒箭毒堿-的基因。已有研究證實,體內缺失這種“纖瘦”基因、因而缺乏氯化筒箭毒堿的小鼠均是肌肉發(fā)達的“強壯型老鼠”。而現(xiàn)在的研究則進一步表明,缺失此類蛋白的小鼠在衰老過程中較少貯存脂肪,即便是其中較為肥胖的個體也不例外。
“這一現(xiàn)象說明,氯化筒箭毒堿可能是防治肥胖癥及其相關疾?。ㄈ缣悄虿。┑闹匾形镔|。”霍普金斯大學基礎生物醫(yī)學教研室的分子生物學兼遺傳學教授Se Jin Lee博士指出。“但是我們的研究目前還于基因敲除的小鼠;我們還不清楚能否在成年動物體內阻斷這類蛋白,并得到類似的實驗結果。事實上,氯化筒箭毒堿的阻滯劑研究還有待開發(fā)。”
Lee教授與Alexandra McPherron博士后一起,將缺乏氯化筒箭毒堿蛋白的小鼠與另外兩種肥胖小鼠進行雜交,得到“雙重轉基因”后代。這兩種肥胖小鼠中,其中之一就是通常所稱的“肥胖癥”小鼠,它們體內缺乏勒帕茄堿激素,因而出現(xiàn)食欲亢進現(xiàn)象;另一種肥胖小鼠則是因為體內的"agouti"蛋白合成過程異常,從而出現(xiàn)進食過多、體重增加的癥狀。經(jīng)過雜交,第二代小鼠既缺乏氯化筒箭毒堿,又具備了肥胖的遺傳背景。
研究人員對小鼠體內的脂肪和肌肉數(shù)量均進行了檢測,結果發(fā)現(xiàn)盡管進食狀況大致相等,但缺乏氯化筒箭毒堿的小鼠-無論是正常小鼠還是肥胖小鼠-衰老后體內的脂肪儲蓄都較少。事實上,“強壯型小鼠”在幼年時體重較對照組小鼠為重,但在10個月齡大小時卻變得跟它們差不多或更輕,后者在這一階段往往顯得體態(tài)臃腫,體內充滿了脂肪。
“正常小鼠中的一部分會在衰老時貯存脂肪,而另一部分則不會;但是體內缺失氯化筒箭毒堿的動物在衰老時基本上都不會貯存脂肪。” Lee教授說。
研究發(fā)現(xiàn),達到中年階段(也就是10月齡)時,缺乏氯化筒箭毒堿的小鼠體內的脂肪重量較正常小鼠輕70%。"agouti"蛋白異常且缺乏氯化筒箭毒堿的小鼠體內脂肪是對照組的一半;而缺乏氯化筒箭毒堿的“肥胖癥”小鼠體內脂肪量是對照組的2/3。
研究人員還報道說,缺乏氯化筒箭毒堿的小鼠比具備氯化筒箭毒堿的轉基因肥胖小鼠更為健康。無論是“肥胖癥”小鼠還是"agouti"蛋白異常小鼠都出現(xiàn)了2型糖尿病(成年糖尿病),因為肥胖的主要伴隨癥狀之一就是“胰島素抵抗”現(xiàn)象。但“強壯型小鼠”卻沒有這些癥狀。
研究人員由此推斷,缺乏氯化筒箭毒堿的小鼠不僅不會貯積脂肪,而且在體重增加時還會出現(xiàn)相應的肌肉增多,從而避免了機體對胰島素反應敏感性的降低。肥胖癥之所以會并發(fā)2型糖尿病,是由于組織(尤其是肌肉)對胰島素的反應性降低,致使血糖無法被充分利用。
2型糖尿病如不加以控制可導致失明,截肢甚至死亡。據(jù)估計,美國共有1600萬例2型糖尿病患者,其在兒童中引起的問題正日益受到關注。美國糖尿病、消化性疾病和腎病研究協(xié)會(NIDDK)提供的數(shù)據(jù)表明,大約1/3糖尿病患者身患其病而不自知。
目前針對糖尿病的主要對策都限于胰島素通路及其相關治療。有些療法企圖通過增加胰腺的胰島素產量,或增加特定組織對胰島素的反應敏感性而發(fā)揮作用。另有些療法則試圖減少肝臟的血糖產量、或減少胃腸道對糖的吸收量而發(fā)揮療效。
“我們的研究成果也許能夠另辟蹊蹺,通過增加肌肉生長的途徑來促進機體吸收血糖的效率。” Lee教授說。
NIDDK公布了糖尿病預防計劃的有關數(shù)據(jù)結果-這項計劃旨在評價高危人群能否預防2型糖尿病的發(fā)生。結果表明,健康的飲食習慣和日常運動能使罹患危險性降低58%,比藥物的作用還要明顯。
Lee教授zui后還指出,氯化筒箭毒堿在農業(yè)上也有非常良好的應用前景,因為阻斷其活性可以增加動物的肌肉產量,同時還可減少其中的脂肪含量。
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