脂肪过多会增加患糖尿病、心脏病和其他健康问题的风险。然而,相反的情况也可能同样危险。在罕见的遗传性和自身免疫性疾病中,例如家族性部分性脂肪营养不良2型(FPLD2),异常的脂肪流失和脂肪分布不均也会导致糖尿病和其他代谢疾病。
长期存在的脂肪流失之谜
代谢、内分泌与糖尿病科的临床医生兼教授Elif Oral医学博士,花费了她职业生涯的大部分时间试图理解这一明显的矛盾。她的目标是揭示病理性脂肪流失为何会损害新陈代谢,并改善脂肪营养不良综合征患者的治疗选择。
Oral与患有FPLD2的患者合作,联合了分子与整合生理学教授Ormond MacDougald博士、研究生研究员Jessica Maung博士以及更广泛的合作团队,共同研究患病脂肪组织内部发生了什么。
“一个简单的解释是,所有的脂肪细胞(adipocytes)内部都在发生灾难性的事情,”Maung说。
为了研究这一过程,研究人员开发了一种小鼠模型,可以在其中特异性地关闭脂肪细胞中的Lamin A/C基因。这正是FPLD2患者体内发生突变的同一个基因。
脂肪细胞失去其正常功能
研究人员检查了动物模型和患者捐赠的组织。他们发现基因活性发生了重大变化,阻碍了脂肪细胞正常处理和储存脂质。
与此同时,脂肪组织内的脂肪细胞和免疫细胞转变为促炎状态。脂肪细胞内部的线粒体也停止了正常运作。线粒体帮助为细胞产生能量,因此其功能衰竭会对细胞健康产生广泛影响。
Maung说道:“所有这些效应共同作用,为组织变得极度不健康并最终消失创造了完美的环境。”
为什么健康的脂肪能保护新陈代谢
当健康的脂肪组织流失时,身体无法再以通常的方式管理脂质或释放代谢激素。这种功能障碍可能导致严重的疾病,包括糖尿病和脂肪肝病。
“这确实强调了健康脂肪在保持新陈代谢完整和功能正常方面的重要性,”Oral说。“人们认为2型糖尿病是β细胞的疾病,但它实际上也是脂肪细胞的疾病。”
β细胞是胰腺中产生胰岛素的细胞。虽然它们在糖尿病中起核心作用,但新的发现表明,脂肪细胞也深度参与了维持正常的血糖控制和代谢健康。
未来治疗的新靶点
研究人员希望他们的发现能指向新的治疗靶点。一种可能性是在脂肪组织恶化之前对其进行保护,防止脂肪细胞消失并减少疾病造成的代谢损害。
这项工作也突显了实验室科学家、临床医生和患者之间密切合作的重要性。
“我认为这项工作是转化临床研究人员和基础科学生理学家之间合作的一个杰出范例,”MacDougald说。“此外,无论怎么强调患者群体的重要性都不为过,他们参与了疗法的开发,并致力于了解自身的疾病。”
其他作者包括Rebecca L. Schill、Akira Nishii、Maria Foss de Freitas、Bonje N. Obua、Marcus Nygård、Maria D. Mendez-Casillas、Isabel D.K. Hermsmeyer、Donatella Gilio、Ozge Besci、Yang Chen、Brian Desrosiers、Rose E. Adler、Anabela D. Gomes、Merve Celik Guler、Hiroyuki Mori、Romina M. Uranga、Ziru Li、Hadla Hariri、Liping Zhang、Anderson de Paula Souza、Keegan S. Hoose、Kenneth T. Lewis、Taryn A. Hetrick、Paul Cederna、Carey N. Lumeng、Susanne Mandrup。