Ученые из Института Гладстона определили одобренный FDA препарат, который может создавать неуловимый и полезный бурый жир. У мышей, получавших препарат, было больше коричневого жира, более быстрый метаболизм и меньшая прибавка массы тела, даже после того, как их кормили высококалорийной диетой. Исследователи говорят, что метод, использующий перепрограммирование клеток, может стать новым способом борьбы с ожирением и диабетом II типа.
Коричневый жир ускоряет метаболизм
Коричневый жир отличается от более известного белого жира, который сохраняет энергию. Напротив, бурый жир помогает телу сжигать энергию за счет тепла. Младенцы рождаются с небольшим количеством бурого жира, но с возрастом большая его часть исчезает. У взрослых люди с большим количеством бурого жира имеют меньшую массу тела, и увеличение количества коричневого жира всего на 50 граммов может привести к потере веса от 10 до 20 фунтов за 1 год.
"Использование коричневого жира – это новый захватывающий подход к лечению ожирения и связанных с ним метаболических заболеваний, таких как диабет," сказал первый автор исследования Баомин Не, доктор философии, бывший научный сотрудник Гладстона. "Все современные препараты для похудения контролируют аппетит, и на рынке нет ничего, что могло бы помочь в расходе энергии. Если мы сможем создать дополнительные запасы коричневого жира и улучшить его функцию в организме, мы сможем легче сжигать энергию, хранящуюся в белом жире."
Как создать коричневый жир
В новом исследовании, опубликованном в Cell Reports, ученые из лаборатории старшего исследователя Гладстона Шэн Дина, доктора философии, использовали клеточное перепрограммирование для преобразования клеток-предшественников мышц и белых жировых клеток в коричневые жировые клетки.
Исследователи проверили 20000 химических веществ, пока не нашли одно, наиболее эффективно изменяющее идентичность клеток. Победившее химическое вещество – противораковое лекарство под названием бексаротен (Bex) – удивило ученых, поскольку оно нацелено на белок, который, как ранее не было показано, участвует в образовании коричневого жира.
Бекс действует на "главный регулятор" белок, называемый рецептором ретиноида X (RXR), который контролирует сеть других клеточных белков. Активация RXR вызвала каскад изменений в мышечных клетках-предшественниках и белом жире, которые в конечном итоге преобразовали их в бурые жироподобные клетки. В частности, когда RXR стимулировался Bex, он включал гены, необходимые для производства бурого жира, и выключал гены, связанные с белым жиром или мышцами.
Сжечь энергию, предотвратить набор веса
Чтобы проверить, насколько хорошо Bex контролирует массу тела, ученые в течение 4 недель кормили мышей высококалорийной диетой, но лечили препаратом только половину мышей. Мыши, которым давали Bex, имели больше бурого жира, сжигали больше калорий, имели меньше жира и набирали меньше веса, чем мыши, которые получали ту же диету, но не получали лекарство.
"Мы очень взволнованы перспективой использования лекарств для выработки коричневого жира в организме," сказал Дин. "Однако, хотя Бекс очень эффективен в создании бурых жировых клеток, это не очень специфический препарат, и его прием может вызвать несколько потенциальных побочных эффектов. Наша следующая задача – разработать более безопасное и целенаправленное лекарство, которое влияет только на гены, участвующие в создании бурого жира."
Среди других исследователей Gladstone, участвовавших в исследовании, – Хайся Ван, Кэ Ли, Шибинг Тан, Ю Чжан и Тао Сюй. В исследовании также приняли участие ученые Китайской академии наук, Гонконгского университета и Нанкинского университета.