港大揭示肥胖症损害肌肉代谢机制 口服天然黄酮或可治疗
2021-11-24 17:14
香港大学理学院生物科学学院助理教授陈志斌领导的研究团队发现一种新机制,可解释肥胖症如何危害肌肉的代谢功能,为治疗肥胖症提供可行方案。研究结果已在重要国际学术期刊Autophagy《自噬》发表。
研究团队在小鼠和培养细胞模型硏究首次发现,一种维持神经细胞存活和活动的重要生长因子 - 脑源性神经营养因子(BDNF),在肌肉中也发挥著重要功能。研究结果显示,肌肉中的BDNF是一种对控制体重和维持胰岛素敏感度的重要蛋白,肌肉细胞缺乏BDNF,会对线粒体构成更新缺陷,影响肌肉的脂肪代谢功能。
团队进一步研究发现,肥胖小鼠在喂饲口服的植物性BDNF(7,8-二羟基黄酮)后,肌肉中的受损线粒体数量大大降低,揭示补充BDNF作为治疗肥胖症的可行方案。植物性BDNF通常可以在Godmania aesculifolia(南美的一种植物)的叶子中找到,目前用于治疗阿尔茨海默病(认知障碍症)的临床研究。
为了找出肥胖对肌肉功能的影响,团队通过基因改造方法剔除小鼠肌肉中的BDNF基因,开发一种名为MBKO的基因改造小鼠。研究首次发现肥胖会降低小鼠骨骼肌中BDNF的含量。他们观察小鼠对高脂饮食的反应,发现MBKO小鼠在进行高脂饮食后不但增重,还出现严重的胰岛素阻抗,MBKO小鼠的能量消耗也低于正常的小鼠。团队通过多项生化、组织学、代谢组学和分子分析,证明MBKO小鼠肌肉中的线粒体无法循环再生,引致组织中受损线粒体的数量不断增加,因而减慢MBKO 小鼠肌肉中的脂肪代谢,导致更多的脂肪在肌肉中累积,并且干扰肌肉对胰岛素的敏感度。
团队之前已发现7,8-二羟基黄酮是一种可减轻肥胖小鼠的体重和恢复胰岛素敏感度的有效药物。这一系列的研究结果不仅为肥胖症对肌肉的有害性提供新的解释,并意味着如 7,8-二羟基黄酮等的BDNF信号增强剂,有机会用于治疗人类肥胖症。
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