如果对抗肥胖的关键之一不在于抑制食欲，而在于改变身体细胞利用能量的方式呢？
魏茨曼科学研究所的研究人员鉴定出一种名为MTCH2的蛋白质，其昵称为“Mitch”，在控制新陈代谢方面发挥着重要作用。当科学家在实验室实验中使这种蛋白质失效时，细胞开始消耗更多的燃料，包括脂肪和碳水化合物。他们还发现，去除Mitch可能会干扰未成熟细胞发育成脂肪细胞的过程。
这一发现建立在早期的小鼠实验基础之上，在这些实验中，关闭肌肉组织中的Mitch增加了能量消耗，提高了耐力，并保护动物免受饮食引起的肥胖影响。
这些发现于2025年1月发表在《EMBO杂志》上，表明操纵这种蛋白质最终可能提供一种影响脂肪燃烧和脂肪积累的方法。同年晚些时候发表的额外研究提供了进一步的证据，证明了其在调节体脂和新陈代谢方面的重要性。
为何科学家正在寻找更好的肥胖疗法
在过去十年中，旨在促进减肥的药物改变了肥胖治疗。索马鲁肽和替尔泊肽等药物帮助许多患者实现了体重的显著下降，主要是通过影响食欲和身体对食物的反应。
但减轻体重并不一定意味着只减少脂肪。
体重下降也可能伴随着瘦体重的减少，其中包括肌肉和其他组织。保持肌肉尤为重要，因为它支持力量、活动能力和代谢健康。
2026年一项涉及15,782名参与者的20项临床试验的分析发现，在使用几种广泛使用的减肥药物减轻的体重中，瘦体重约占25%至39%。重要的是，研究人员发现，生活方式干预也会导致相当比例的瘦体重流失，而增加抗阻训练有助于保留更多的瘦组织。
这些担忧促使科学家研究在减少体脂的同时保护长期健康所需肌肉的方法。
魏茨曼研究所的Atan Gross教授及其同事通过一项涉及Mitch的意外发现，找到了一条可能的途径。
关闭一种蛋白质保护小鼠免受肥胖影响
在早期的实验中，Gross的团队降低了小鼠肌肉中MTCH2的活性。效果非常显著。
经过基因改造的动物表现出代谢活动增加，并且对饮食引起的肥胖具有抵抗力。它们的肌肉还发育出更多具有高耗氧能力的纤维，有助于提高身体耐力。
这些小鼠在运动和压力测试中表现更好，心脏功能也有所改善。除了抵抗多余的脂肪积累外，它们的整体身体成分也发生了有利的变化。
结果表明，Mitch所做的远不止控制单一的代谢反应。不知何故，这种蛋白质似乎影响了身体利用能量、储存脂肪和维持体力活动的能力。
这提出了一个有趣的问题：使一种蛋白质失效如何能产生如此广泛的影响？
为了进行调查，研究人员将注意力转向线粒体，这种微小的结构负责提供细胞运作所需的大部分能量。
脂肪燃烧背后的线粒体关联
线粒体常被描述为细胞的“发电站”，因为它们将食物中的能量转化为可用的形式，即ATP（三磷酸腺苷）。
ATP充当细胞能量货币。肌肉利用它收缩，细胞需要它生长和自我修复，无数生物过程都依赖于其稳定的供应。
然而，线粒体并非静止的结构。它们不断改变形状，连接成更大的网络或分离成更小的单元。
当线粒体融合时，它们可以形成相互连接的系统，有助于协调能量产生。当它们分裂时，产生的结构可能以不同的方式运作，改变细胞产生和消耗能量的效率。
Gross的团队此前已证实，Mitch在线粒体融合（即允许独立的线粒体合并的过程）中起主要作用。
如果没有这种蛋白质，线粒体网络就会变得支离破碎。虽然细胞仍然可以产生能量，但它们在能量效率和需求方面会发生变化，这可能迫使它们消耗更多的燃料。
这为在小鼠身上观察到的异常代谢提供了一个可能的解释。它们的细胞似乎不再高效地保存能量，而是处于一种能量消耗更高的状态。
但是，使Mitch失效在人体细胞中是否会产生类似的效果？
没有Mitch，人体细胞开始燃烧更多脂肪
为了回答这个问题，由博士生Sabita Chourasia领导的研究人员利用基因工程技术，从实验室培养的人体细胞中剔除了MTCH2。
这一变化破坏了其线粒体网络的正常结构。单个线粒体变得更加分离，能量产生与能量需求之间的平衡发生了转变。
相对于需求，这些细胞出现了现成可用能量的持续短缺，尽管其线粒体增加了耗氧活动。
为了补偿，它们开始消耗更多的营养物质。
“在剔除Mitch后，我们每隔几小时检查一次其对参与人体细胞代谢的100多种物质的影响，”Chourasia解释道。“我们观察到细胞呼吸增加，这是细胞利用氧气从碳水化合物和脂肪等营养物质中产生能量的过程。这解释了此前使用小鼠的实验中肌肉耐力增加的原因。”
细胞呼吸是一系列化学反应，允许细胞从营养物质中提取可用的能量。增加这种活动通常需要更多的燃料供应。
研究人员发现，缺乏Mitch的细胞消耗了更多的脂肪、碳水化合物和氨基酸（蛋白质的构建模块）。
脂肪代谢的情况尤其具有启示性。
改变的细胞不再依赖其通常的能量来源组合，而是增加了脂肪酸作为燃料的使用。这表明MTCH2不仅影响细胞消耗多少能量，还影响它们利用哪些营养物质来满足这一需求。
“我们发现剔除Mitch导致膜中的脂肪大幅下降，”Gross解释道。“与此同时，我们看到用于产生能量的脂肪物质增加，我们意识到脂肪正从膜中分解出来用作燃料。换句话说，我们证明了Mitch决定了人体细胞中脂肪的命运。”
细胞膜是主要由称为脂质的脂肪分子构成的薄而柔韧的屏障。它们保护细胞并组织其许多重要功能。
研究结果表明，被剥夺了Mitch的细胞正在改变其分配和使用这些脂质的方式，利用其可用的一些脂肪资源来支持增加的能量消耗。
详细分析还揭示了储存脂质的变化，表明这种影响比单纯消除细胞脂肪更为复杂。总体而言，结果表明MTCH2是细胞如何在能量产生和其他生物需求之间分配营养物质的强大调节者。
阻断新脂肪细胞的形成
研究人员随后调查了Mitch是否也影响脂肪细胞的发育。
这个问题特别有趣，因为此前的研究发现，在患有肥胖症女性的脂肪组织中，MTCH2水平升高。
脂肪细胞（也称为脂肪细胞）并非生来就是成熟形态。它们通过一个称为脂肪生成或脂肪细胞分化的过程，从未成熟的前体细胞发育而来。
随着这些前体细胞成熟，它们必须构建新的细胞结构，产生脂肪，并激活使其能够专门储存能量的基因。
所有这些都需要大量的能量和原材料。
Gross的团队推测，去除Mitch可能会通过创造一个细胞忙于消耗燃料而无法构建脂肪储存所需组件的环境，从而破坏这一过程。
使用小鼠前体脂肪细胞进行的实验支持了这一观点。当研究人员剔除MTCH2时，成功发育为成熟脂肪细胞的细胞大大减少。
在发表的实验中，大约80%至90%的正常前体细胞在六天内分化，而缺乏MTCH2的细胞只有5%至10%分化。改变的细胞积累的脂滴（用于储存脂肪的结构）也大幅减少。
“当我们从前体细胞中剔除Mitch时，我们发现这些细胞中产生的环境不利于新脂肪的合成，”Gross解释道。“降低合成膜的能力会阻止细胞生长、发育并达到可以分化的阶段。脂肪积累过程需要大量可用的能量，但在没有Mitch的细胞中，能量短缺。此外，分化所必需的基因表达受到抑制，该过程发生所需的物质也短缺。结果，新脂肪细胞的分化减少，脂肪积累也随之减少。”
换句话说，使Mitch失效似乎以两种不同的方式影响脂肪代谢。它增加了富含能量的营养物质的消耗，并干扰了发育新的储存脂肪细胞所需的细胞机制。
重要的是，脂肪细胞分化实验使用的是小鼠来源的细胞系，而详细的营养物质消耗分析是在人体细胞中进行的。综合结果表明该蛋白质具有更广泛的作用，但并未证实阻断MTCH2会阻止人体内新脂肪细胞的形成。
后续研究揭示了另一种脂肪燃烧机制
2025年10月3日发表在《自然通讯》上的研究使MTCH2的重要性变得更加JianCe。
一个包括Gross和Chourasia在内的国际研究团队调查了MTCH2如何影响脂肪组织中的代谢。通过分析人类和小鼠脂肪样本、研究培养的脂肪细胞以及在基因改造小鼠身上进行实验，科学家们确定了另一种将这种蛋白质与能量消耗联系起来的机制。
他们发现，MTCH2有助于调节脂肪酸进入线粒体的运动，在这些地方这些分子可以被分解以产生能量。
该过程涉及一种称为肉碱棕榈酰转移酶1（CPT1）的酶。这种酶充当重要的检查点，帮助决定有多少脂肪可以进入线粒体用作燃料。
通常，CPT1活性受一种称为丙二酰辅酶A的分子的调节，该分子在细胞应限制脂肪酸消耗时发出信号。
研究人员发现，MTCH2与CPT1发生物理相互作用，并影响这种调节信号对酶的作用强度。
去除MTCH2改变了该控制系统，允许线粒体增加脂肪酸利用和能量消耗。
这为为什么使该蛋白质失效会促使细胞燃烧额外的脂肪提供了一个更详细的分子解释。
小鼠在未减少进食的情况下消耗了更多能量
后续研究还产生了一个特别有希望的结果。
当研究人员专门从小鼠的脂肪细胞中去除MTCH2时，这些动物燃烧了更多能量，而没有增加体力活动或改变食物摄入量。
在正常饮食下，基因改造小鼠的体重增加速度与正常小鼠相似。
然而，当动物被喂食高脂肪饮食时，差异出现了。
脂肪组织中缺乏MTCH2的小鼠尽管摄入了相似数量的食物，但体重增加较少，体脂积累也少于未处理的小鼠。
它们的瘦体重与对照动物相当。
基因改造小鼠还表现出改善的葡萄糖耐量，表明它们的身体在摄入葡萄糖后能更好地管理血糖。此外，它们的胆固醇水平较低。
这些发现加强了MTCH2影响全身代谢的证据，而不仅仅是改变孤立细胞的行为。
科学家们还发现，其代谢效应可以独立于UCP1发生，UCP1是一种通常与棕色脂肪产热有关的蛋白质。棕色脂肪是一种特殊的体脂，通过燃烧能量帮助产生热量，而白色脂肪主要储存多余的能量。
发现增加能量消耗的额外途径可能很重要，因为它为研究人员提供了治疗肥胖和相关代谢疾病的另一个潜在靶点。
这种蛋白质能否带来更好的减肥疗法？
综上所述，这些发现表明MTCH2可能是连接脂肪储存、能量消耗和脂肪细胞发育的重要分子开关。
最初的实验表明，去除该蛋白质可以增加人体细胞中的营养物质消耗，并干扰小鼠细胞中的脂肪细胞形成。后来的研究表明，选择性地从脂肪组织中去除MTCH2可以增加能量消耗，并保护小鼠免受高脂肪饮食引起的过度体重增加。
这种组合提出了开发改变身体处理能量方式的治疗方法的可能性，这可能是对主要通过减少食欲起作用的药物的补充。
然而，几个主要问题仍未得到解答。
科学家尚未证实抑制MTCH2能在人体内产生安全、持续的减肥效果。该蛋白质还参与其他重要的生物活动，包括线粒体调节和涉及细胞存活的通路。因此，全身阻断它可能会产生不良后果。
在所有情况下阻止脂肪细胞形成也不一定是有益的。健康的脂肪组织在储存多余能量、维持血糖平衡和产生激素方面发挥着重要作用。破坏其功能可能会使脂肪重新定向到可能造成损害的器官中。
研究人员需要确定是否可以安全地靶向MTCH2，哪些组织受益最大，以及降低其活性是否能在促进脂肪流失的同时保持肌肉健康。
目前，既定的策略如抗阻运动和充足的蛋白质摄入对于在减重期间保护肌肉仍然很重要。2026年的一项临床试验综述发现，将生活方式改变与抗阻训练相结合，比不进行此类运动的减肥干预措施产生了更有利的瘦体重保留模式。
尽管如此，这项研究指出了一个引人注目的可能性：未来的肥胖治疗可能不再仅仅关注身体摄入多少食物，而是可能影响细胞决定燃烧能量还是储存能量。
而一种名为Mitch的蛋白质似乎深深参与了这一决定。
研究团队及发表详情
最初的研究题为“MTCH2 controls energy demand and expenditure to fuel anabolism during adipogenesis”（MTCH2控制能量需求和消耗以在脂肪生成过程中为合成代谢提供燃料），于2025年1月3日发表在《EMBO杂志》上。
该研究由魏茨曼科学研究所的Sabita Chourasia和Atan Gross教授领导。
其他贡献者包括：来自费城宾夕法尼亚大学的Christopher Petucci博士、Clarissa Shoffler和Dina Abbasian；来自德克萨斯大学圣安东尼奥分校的Hu Wang和Xianlin Han教授；来自魏茨曼生命科学核心设施部门的Ehud Sivan博士、Alexander Brandis博士、Tevie Mehlman、Sergey Malitsky博士、Maxim Itkin博士、Ayala Sharp博士、Ron Rotkopf博士和Bareket Dassa博士；以及来自魏茨曼免疫学与再生生物学系的Limor Regev博士和Yehudit Zaltsman博士。
后续研究“MTCH2 modulates CPT1 activity to regulate lipid metabolism of adipocytes”（MTCH2调节CPT1活性以调节脂肪细胞的脂质代谢）于2025年10月3日发表在《自然通讯》上。该研究涉及国际合作，包括隶属于苏黎世联邦理工学院、魏茨曼科学研究所和其他机构的研究人员。