Когда-то считавшийся инертной тканью, жир — или жировая ткань — теперь известно, что он играет активную роль в критических функциях организма, выделяя гормоны, которые регулируют чувство голода и температуру тела. Жир тела бывает нескольких видов; например, белая жировая ткань запасает избыточную энергию, а бурая жировая ткань в основном сжигает энергию. В последнее десятилетие исследователи выделили новый вид жировой ткани, названный бежевой жировой тканью. Бежевые жировые клетки начинают свою жизнь как белые жировые клетки, но при определенных обстоятельствах приобретают черты бурых жировых клеток, сжигающих энергию.
Растущее количество данных свидетельствует о том, что коричневые и бежевые жировые ткани защищают от метаболических заболеваний, таких как резистентность к инсулину и диабет. Увеличение производства или биогенеза сжигающего энергию бежевого жира было связано со значительным улучшением метаболического здоровья. Теперь исследователи из Медицинского центра Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) разработали преобразующий подход, позволяющий увеличить количество таких клеток. Они идентифицировали ключевой фермент Cul2-APPBP2, который катализирует деградацию белка PRDM16, мощного активатора биогенеза бежевого жира. Работа доступна онлайн в журнале Nature .
«Наиболее известный подход к биогенезу бежевого жира — это хроническая акклиматизация к холоду; однако хроническая акклиматизация к холоду может быть небезопасной из-за повышенного кровяного давления , помимо того факта, что воздействие холода неудобно для большинства людей», — сказал автор-корреспондент Шинго Кадзимура. Доктор философии, исследователь Медицинского института Говарда Хьюза в отделении эндокринологии, диабета и обмена веществ в BIDMC. «Эта работа предлагает совершенно новое решение, предлагая модель того, как контролируется биогенез бежевых адипоцитов».
Основываясь на предыдущей работе, предполагающей, что белок PRDM16 играет ключевую роль в биогенезе бежевого жира, исследователи провели серию экспериментов, чтобы определить, как оборот белка контролируется в белых жировых клетках у мышей. Каджимура и его коллеги сделали открытие, на которое ушло десять лет, идентифицировали ключевой фермент — комплекс лигазы E3, названный CUL2-APPBP2, — который расщепляет белок в жировых клетках.
В отсутствие комплекса лигазы Е3 белок PRDM16 активировал гены, вырабатывающие тепло, которые характерны для бежевого жира, противодействуя вызванному диетой ожирению, непереносимости глюкозы, непереносимости инсулина и аномальному уровню жира в крови у мышей. Ученые также заметили, что белок подавляет повреждающие провоспалительные гены в жировых клетках, что указывает на еще один путь, посредством которого коричневый и бежевый жир способствуют метаболическому здоровью.
«Мы надеемся, что ингибитор станет эффективным подходом к стимуляции биогенеза бежевого жира и безопасному улучшению метаболического здоровья», — сказал первый автор Цян Ван, инструктор в лаборатории Кадзимура. «Сейчас мы ищем специфические ингибиторы для блокирования комплекса лигазы E3».
