IL-27——燃燒脂肪,可能比你想的容易
肥胖會引起多種代謝綜合征,如2型糖尿病、非酒精性脂肪肝、動(dòng)脈粥樣硬化等,還會增加罹患心血管疾病、骨關(guān)節(jié)炎和癌癥等疾病的風(fēng)險(xiǎn)。以前肥胖被認(rèn)為是一類代謝疾病,但已經(jīng)有越來越多的研究將肥胖歸類為慢性炎癥狀態(tài)。最近,《Nature》上的一項(xiàng)新研究(“Obesity alters pathology and treatment response in inflammatory disease”)發(fā)現(xiàn),當(dāng)患有特應(yīng)性皮炎(屬于免疫性炎癥疾病)的正常體重小鼠接受免疫治療藥物(抑制TH2細(xì)胞的反應(yīng)來進(jìn)行治療)后,異常的皮膚情況會恢復(fù)。而經(jīng)常食用高脂飲食的肥胖小鼠接受相同治療,皮膚狀況反而會變得更糟。研究者預(yù)期結(jié)果是肥胖小鼠身上的炎癥水平會更高,治療會困難一些,但結(jié)果顯示,它們身上產(chǎn)生了不同的炎癥模式,原本應(yīng)由Th2細(xì)胞介導(dǎo)的免疫炎癥反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛蒚h17細(xì)胞主導(dǎo),所以疾病在治療后反而惡化了。由此可見,肥胖的危害可能超過了我們的預(yù)期,包括導(dǎo)致藥物失效等。隨著人們對健康的關(guān)注,對肥胖的研究也隨之深入。目前公認(rèn)的棕色/米色脂肪組織的產(chǎn)熱作用在對抗肥胖中發(fā)揮著重要作用,但是,通過何種具體的途徑來對抗肥胖還有待深入研究。
IL-27作為免疫調(diào)節(jié)分子被大眾熟知,具有促炎和抗炎的雙重作用。以前的觀點(diǎn)認(rèn)為免疫細(xì)胞,尤其是T細(xì)胞、B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞是IL-27的主要響應(yīng)細(xì)胞。近期,《Nature》雜志上發(fā)表的文章:“IL-27 signalling promotes adipocyte thermogenesis and energy expenditure”揭示了IL-27可以直接靶向白色脂肪細(xì)胞,促進(jìn)脂肪細(xì)胞的棕色化和產(chǎn)熱,從而減輕肥胖和改善2型糖尿病。這篇文章揭示了IL-27信號通路在代謝性疾病中的重要作用,給未來肥胖相關(guān)疾病的治療提供了新的靶點(diǎn)。
該研究首先篩查了健康人群和肥胖人群血清中各種細(xì)胞因子的表達(dá)水平差異,發(fā)現(xiàn)多種細(xì)胞因子發(fā)生顯著改變,其中肥胖人群血清中IL-27表達(dá)水平顯著降低。其次,肥胖患者通過做胃旁路手術(shù)減輕減重后,血清中IL-27表達(dá)水平比手術(shù)前顯著升高。另外,在2型糖尿病患者體內(nèi),血清IL-27的表達(dá)水平與空腹血糖呈負(fù)相關(guān)。用高脂飲食喂養(yǎng)誘導(dǎo)肥胖的模型小鼠中,敲除IL27Rα(IL-27 Receptor Alpha)或敲除IL-27亞基EBI3,小鼠體重都顯著增加,葡萄糖耐受異常,胰島素抵抗加重。(見圖1)
圖1.IL-27跟肥胖和胰島素抵抗的關(guān)聯(lián)(圖片來源于《Nature》雜志)
隨后,研究人員證明了在高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肥胖模型中,IL-27信號主要通過脂肪細(xì)胞來介導(dǎo)產(chǎn)熱及能量消耗,并不是通過免疫細(xì)胞。雖然脂肪組織局部含有大量的巨噬細(xì)胞和T細(xì)胞,但在T細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中特異性缺失IL-27Rα不影響小鼠對高脂誘導(dǎo)肥胖的易感性。然后研究者分離了脂肪組織中的脂肪細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)有IL-27Rα表達(dá);體外分化的原代脂肪細(xì)胞做免疫熒光,可以觀察到IL-27Rα的表達(dá);并且用IL-27處理體外分化的脂肪細(xì)胞可以上調(diào)UCP1的表達(dá)。隨后的分子機(jī)制研究表明,IL-27可以直接作用脂肪細(xì)胞,進(jìn)而激活p38 MAPK-PGC-1α信號通路促進(jìn)產(chǎn)熱關(guān)鍵蛋白UCP1的表達(dá)。為了證明IL-27具有治療肥胖的作用,研究人員給肥胖小鼠腹腔注射了重組小鼠IL-27蛋白,注射IL-27的小鼠體重及脂肪重量顯著下降,胰島素敏感性顯著升高,并且未發(fā)生小鼠體內(nèi)系統(tǒng)性炎癥和組織損傷,證明IL-27可以安全有效的治療肥胖及肥胖引起的胰島素抵抗。(見圖2)
圖2. IL-27作用脂肪細(xì)胞,促進(jìn)UCP1表達(dá)(圖片來源于《Nature》雜志)
該研究結(jié)論:從CX3CR1+細(xì)胞分泌的IL-27作用到脂肪細(xì)胞上的IL-27受體,上調(diào)P38 MAPK表達(dá),從而誘導(dǎo)UCP1表達(dá),促進(jìn)產(chǎn)熱、消耗能量、減少體重,以下是模式圖(圖3)。
圖3. IL-27抑制肥胖的模式圖(圖片來源于《Nature》雜志)
云克隆開發(fā)了這篇文章涉及的相關(guān)靶標(biāo)產(chǎn)品,可助力廣大科研工作者進(jìn)行肥胖相關(guān)研究,部分指標(biāo)節(jié)選如下,供參考。
更多信息,歡迎訪問http://www.cloud-clone.com/。