《Science》子刊:CRISPR治肥胖? 哈佛科學家創「人造」類棕色脂肪

2020/08/31
《Science》子刊:CRISPR治肥胖? 哈佛科學家創「人造」類棕色脂肪
近(26)日,哈佛大學(Harvard University)的研究團隊成功利用CRISPR-Cas9基因編輯技術,讓人類體內用來儲存熱量的白色脂肪,表現出可燃燒能量的棕色脂肪特性,未來有望用於治療包

《Science》子刊:CRISPR治肥胖? 哈佛科學家創「人造」類棕色脂肪 (圖片來源: 網路)

2020.08.31環球生技雜誌/記者 巫芝岳 編譯

(26)日,哈佛大學(Harvard University)的研究團隊成功利用CRISPR-Cas9基因編輯技術,讓人類體內用來儲存熱量的白色脂肪,表現出可燃燒能量的棕色脂肪特性,未來有望用於治療包括肥胖等代謝相關疾病。該研究發表於期刊《Science Translational Medicine》。

棕色脂肪是動物體內多分布於頸部、背部與心臟的脂肪,因為能產生稱為UCP1的「產熱素」(thermogenin)蛋白質,因此具有與一般負責儲存能量的白色脂肪不同的功能。

哈佛的研究團隊透過CRISPR技術,活化了白色脂肪前驅細胞中UCP1的表現,建立出一種「類棕色脂肪細胞」(human brown-like (HUMBLE) cells)

在細胞實驗中,HUMBLE細胞顯示出會增加葡萄糖攝取的特性,且細胞呼吸頻率與氧氣消耗量街更高。

為進一步了解其在動物體內的作用,科學家將HUMBLE細胞移植到高脂飲食的小鼠體內,結果發現,相較於接受一般白色脂肪移植的小鼠,具有HUMBLE細胞者體重明顯減輕,且在實驗的12週期間,其葡萄糖耐受性(glucose tolerance)與胰島素敏感度皆提高,小鼠的能量代謝更好。

而對於已是肥胖狀態的小鼠,接受HUMBLE細胞移植的組別,也觀察到體重減輕、肝臟脂肪減少的現象。

生化機轉上,研究團隊表示,HUMBLE細胞內的精胺酸/一氧化氮(arginine/NO)代謝會增加,因此可透過紅血球調節一氧化氮的路徑,增加一氧化氮量,進而活化棕色脂肪的生成、改善體內葡萄糖恆定(glucose homeostasis)

研究人員表示,這些證據共同證明,使用CRISPR-Cas9具有能改造患者自身白色脂肪的可能性,且HUMBLE細胞移植的方式,將有潛力成為肥胖治和代謝症候群的治療策略。

參考資料:

1.論文原文:https://stm.sciencemag.org/content/12/558/eaaz8664

2.https://www.fiercebiotech.com/research/crispr-treats-obesity-mice-by-turning-harmful-fat-into-energy-burning-cells