В то время как большинство жировых клеток в организме человека накапливают энергию, у всех есть небольшая подгруппа коричневых жировых клеток, которые действуют наоборот – сжигают энергию и выделяют тепло. Теперь исследователи Солка обнаружили, как молекула ERRγ дает это "здоровее" бурый жир – его свойство расходовать энергию, делая эти клетки готовыми согреть вас, когда вы ступаете на холод, и потенциально предлагая новую терапевтическую мишень для заболеваний, связанных с ожирением. Статья появится в Cell Reports 13 марта 2018 г.
"Это не только продвигает наше понимание того, как организм реагирует на холод, но и может привести к новым способам контроля количества бурого жира в организме, который связан с ожирением, диабетом и жировой болезнью печени," говорит старший автор Рональд Эванс, исследователь Медицинского института Говарда Хьюза и заведующий кафедрой Молекулярной биологии и биологии развития Солка.
Еще около десяти лет назад ученые считали, что только у младенцев, которые еще не могут дрожать, чтобы согреться, в теле есть бурый жир. С тех пор исследования показали, что у взрослых также есть бурый жир, хотя и на гораздо более низком уровне, и люди с более низким индексом массы тела (ИМТ), как правило, имеют его больше. На клеточном уровне коричневые жировые клетки переполнены митохондриями, вырабатывающими энергию, которые придают клеткам коричневый цвет.
В своей новой работе группа Эванса сосредоточилась на гамма-рецепторе, связанном с эстрогеном (ERRγ), гене, который активен на высоких уровнях в коричневых жировых клетках.
"Нас интересовало, что поддерживает бурый жир, даже если мы не находимся постоянно на холоде," говорит Марьям Ахмадиан, научный сотрудник Солка и первый автор новой статьи.
Команда обнаружила, что коричневые жировые клетки все время экспрессируют ген ERRγ (не только в ответ на холод), а белые жировые клетки вообще не экспрессируют этот ген. И, изучая мышей, лишенных гена ERRγ (и, следовательно, неспособных производить молекулу ERRy), команда обнаружила, что все коричневые жировые клетки напоминают белые клетки у этих мышей. Кроме того, животные не могли поддерживать температуру тела при воздействии низких температур. Хотя 80 процентов нормальных мышей способны переносить падение температуры, все мыши с отсутствием ERRγ не переносят холода. Однако не было никакой разницы в метаболизме или весе мышей. В совокупности эксперименты показывают, что ERRγ является ключом к тому, чтобы коричневый жир сохранял свою идентичность и способность реагировать на холод.
Поскольку ген ERRγ кодирует белок, который может перемещаться в ядро клетки и напрямую контролировать экспрессию других генов, команда также исследовала, какие гены опосредованы ERRγ в клетках коричневого жира. Они определили ряд генов, которые, как известно, играют важную роль в буром жире, но в прошлом не были конкретно связаны с ERRγ.
"Мы выявили факторы, которые участвуют в защите от холода и лежат в основе идентичности бурого жира," говорит Майкл Даунс, старший научный сотрудник Солка и соавтор статьи.
Группа планирует будущие исследования, которые изучают эффект активации ERRγ в белых жировых клетках, которые, как они подозревают, могут сделать белый жир похожим на бурый жир и потенциально помочь в лечении ожирения и диабета. Они также хотят изучить, является ли роль ERRγ в буром жире людей такой же, как у мышей.