科学家找到肥胖基因开关 CRTC3可放慢脂肪消耗速度

2010/12/17 20:33:58

为什么一些人竭力控制饮食依然肥胖？为什么一些人吃得不少照样苗条？答案可能在基因中。美国一个研究小组发现，一种名为CRTC3的基因可以放慢脂肪消耗速度。人体若缺乏这种基因，则脂肪消耗快，不容易发胖。

基因开关

索尔克生物研究所生物学家马克·蒙特米尼带领的研究小组发现，普通老鼠和丧失CRTC3基因的老鼠正常进食时，两者体重未发生明显变化。但喂它们吃高热量饮食后，只有正常老鼠发胖。另外，丧失CRTC3基因的老鼠棕色脂肪细胞数量是普通老鼠的两倍。

棕色脂肪细胞燃烧白色脂肪细胞中的脂肪，产生热量，维持动物体温。一些研究显示，身材偏瘦者棕色脂肪细胞含量高于偏胖者。

蒙特米尼告诉每日科学网站：“CRTC3可能是控制棕色脂肪细胞数量的开关，如果能产生更多棕色脂肪细胞，就可能控制肥胖。”

研究人员比较两组墨西哥裔美国人的体重后发现，CRTC3基因活跃的一组偏胖。

研究报告12月16日由英国《自然》杂志刊载。

进化结果

蒙特米尼分析，人类在进化过程中，发展出应对饥饿的机制，即经由CRTC3这类基因的表达，放慢燃烧脂肪的速度。

这种机制对人类祖先意义重大，因为他们往往吃饱一顿要等好长一段时间才能猎取到下顿食物，需要在身体内存贮热量。那些体内“省吃基因”活跃的人具有生存优势，可以长时间不吃东西存活。

对现代人而言，这种机制可能是一种累赘，可能导致脂肪在体内堆积，威胁健康。

科学家上世纪60年代就想到人体内可能存在“省吃基因”，当时对基因的认识远不如现在。

协助治疗

蒙特米尼带领的研究小组希望他们的发现给治疗肥胖症、减少人们患糖尿病等疾病风险开拓一条新路。

基于这项研究，制药企业可以开发药物抑制CRTC3基因的作用。医生可以从一个人体内CRTC3基因活跃程度掌握这个人患肥胖症风险是否偏高，从而采取应对措施。

并非所有体内CRTC3基因活跃的人都趋向发胖，例如，研究人员未发现这种基因与美国白人体重之间存在关联。研究人员认为，生活环境和生活方式同样会影响体重。

蒙特米尼说：“治疗糖尿病或肥胖症的方法应该因人而异。”

每日科学网站的数据显示，7200万美国成年人受肥胖症困扰。

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CRTC3 links catecholamine signalling to energy balance

Youngsup Song, Judith Altarejos, Mark O. Goodarzi, Hiroshi Inoue, Xiuqing Guo, Rebecca Berdeaux, Jeong-Ho Kim, Jason Goode, Motoyuki Igata, Jose C. Paz, Meghan F. Hogan, Pankaj K. Singh, Naomi Goebel, Lili Vera, Nina Miller, Jinrui Cui, Michelle R. Jones, CHARGE Consortium, GIANT Consortium, Yii-Der I. Chen, Kent D. Taylor, Willa A. Hsueh, Jerome I. Rotter & Marc Montminy

The adipose-derived hormone leptin maintains energy balance in part through central nervous system-mediated increases in sympathetic outflow that enhance fat burning. Triggering of β-adrenergic receptors in adipocytes stimulates energy expenditure by cyclic AMP (cAMP)-dependent increases in lipolysis and fatty-acid oxidation. Although the mechanism is unclear, catecholamine signalling is thought to be disrupted in obesity, leading to the development of insulin resistance. Here we show that the cAMP response element binding (CREB) coactivator Crtc3 promotes obesity by attenuating β-adrenergic receptor signalling in adipose tissue. Crtc3 was activated in response to catecholamine signals, when it reduced adenyl cyclase activity by upregulating the expression of Rgs2, a GTPase-activating protein that also inhibits adenyl cyclase activity. As a common human CRTC3 variant with increased transcriptional activity is associated with adiposity in two distinct Mexican-American cohorts, these results suggest that adipocyte CRTC3 may play a role in the development of obesity in humans.