吴朝栋JBC揭示“健康”的肥胖基因

　　

生物通报道  为什么一些肥胖者比另一些更健康？这是美国德克萨斯州A&M大学的研究人员在近期的一项研究中试图解答的一个重要问题。在发表于6月版《生物化学杂志》（JBC）的论文中，研究人员利用转基因小鼠解析了一些肥胖者不会形成与肥胖、尤其是2型糖尿病相关的健康问题的遗传机制。

领导这一研究的是德克萨斯州A&M大学农业和生命科学学院营养和食物科学系吴朝栋（Chaodong Wu）副教授，其实验室的主要研究兴趣是与肥胖和糖尿病相关的代谢调控。 

吴朝栋说：“过去的研究表明由PFKFB3基因编码生成的一种调控酶iPFK2具有防止饮食诱导的脂肪组织炎症和全身性胰岛素耐受的功能。诱导性的iPFK2酶将代谢与炎症连接到一起，有可能是‘健康’肥胖的基础。”

“尽管许多的肥胖者患上了2型糖尿病、心脏病和其他与明显超重相关的慢性健康问题，但另一些肥胖者却没有。虽然一般情况下肥胖是不健康的，一些肥胖人士却没有形成通常与亚健康饮食相关的疾病。此外，许多较瘦之人也可能罹患某些通常与肥胖更为相关的健康问题，”吴朝栋说。

其他的一些研究人员曾推测这些疾病与肥胖引起的细胞炎症相关。“我们也曾考虑这一基因很有可能是治疗与肥胖相关的糖尿病，尤其是2型糖尿病的一个靶点。我们希望了解如果这一特异的基因被激活受试者将有可能会发生什么事情，”吴朝栋说。

吴朝栋和他的同事们利用实验室小鼠探究了靶向性脂肪细胞过表达PFKFB3基因/ iPFK2酶对于食物诱导的炎症反应和胰岛素敏感性的影响。

吴朝栋说：“我们一直试图找到在脂肪组织中什么可能触发了导致疾病的负反应，并且是如何调控这一反应的。在我们的研究中，我们了解到过度表达iPFK2酶提高了脂肪和肝组织脂肪沉着，然而却抑制了炎症反应并提高了胰岛素敏感性。”

作为这一研究的延伸，吴朝栋表示有可能鉴别出对于这一基因具有降低肥胖相关的细胞炎症反应预期效应的药物或生物活性剂。

吴朝栋说：“我们希望，作为成果之一，该研究将有助于找到一些生物活性化合物或某些类型的补剂，有可能通过服用这些药物帮助激活这一基因改善健康。还有一个不错的主意就是这一研究与其他聚焦健康饮食构成及这样的饮食在细胞水平上的影响的研究进行比较和对照。”

此外，还可以通过研究不同类型的肥胖人群，分离出决定健康与不健康肥胖的其他特异性基因，找到一条途径调控这些基因的表达以预防疾病，改善健康。一旦找到基因与个体肥胖状态的联系，就可以与化学研究专家们一起生产或复制出药理学或生物活性化合物用于治疗不健康的肥胖。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Targeted overexpression of inducible 6-phosphofructo-2-kinase in adipose tissue increases fat deposition but protects against Diet-induced insulin resistance and inflammatory responses

Increasing evidence demonstrates the dissociation of fat deposition, the inflammatory response, and insulin resistance in the development of obesity-related metabolic diseases. As a regulatory enzyme of glycolysis, inducible 6-phosphofructo-2-kinase (iPFK2, encoded by PFKFB3) protects against diet-induced adipose tissue inflammatory response and systemic insulin resistance independently of adiposity. Using aP2-PFKFB3 transgenic (Tg) mice, we explored the ability of targeted adipocyte PFKFB3/iPFK2 overexpression to modulate diet-induced inflammatory responses and insulin resistance arising from fat deposition in both adipose and liver tissues. Compared with wild-type littermates (controls) on a high-fat diet (HFD), Tg mice exhibited increased adiposity, decreased adipose inflammatory response, and improved insulin sensitivity. In a parallel pattern, HFD-fed Tg mice showed increased hepatic steatosis, decreased liver inflammatory response, and improved liver insulin sensitivity compared with controls. In both adipose and liver tissues, increased fat deposition was associated with lipid profile alterations characterized by an increase in palmitoleate. Additionally, plasma lipid profiles also displayed an increase in palmitoleate in HFD-Tg mice compared with controls. In cultured 3T3-L1 adipocytes, overexpression of PFKFB3/iPFK2 recapitulated metabolic and inflammatory changes observed in adipose tissue of Tg mice. Upon treatment with conditioned-medium from iPFK2-overexpressing adipocytes, mouse primary hepatocytes displayed metabolic and inflammatory responses that were similar to those observed in livers of Tg mice. Together, these data demonstrate a unique role for PFKFB3/iPFK2 in adipocytes with regard to diet-induced inflammatory responses in both adipose and liver tissues.