李欣蔚,劉紅霞,何朝勇
(中國藥科大學(xué)藥學(xué)院,江蘇 南京 210009)
目前,肥胖及其代謝綜合征已成為21 世紀(jì)威脅人類健康的主要代謝疾病。隨著人們生活水平的提高和生活方式的改變,肥胖及其并發(fā)癥的發(fā)生率逐年增加[1]。肥胖系由于人體長期儲存的能量大于消耗的能量,造成白色脂肪組織(white adipose tissue,WAT) 和 棕 色 脂 肪 組 織(brown adipose tissue,BAT)的不平衡。BAT 與WAT 在形態(tài)和功能上完全不同。WAT 是儲存過剩能量的主要組織[2],BAT 是一種耗能組織,與骨骼肌不同,寒冷時(shí)可通過非顫抖性產(chǎn)熱來維持體溫[3]。非顫抖性產(chǎn)熱時(shí)需要消耗大量的脂肪酸和葡萄糖,然后通過線粒體氧化磷酸化解偶聯(lián)將脂肪轉(zhuǎn)化為熱能[4]。人類在出生后WAT 開始出現(xiàn),并隨著年齡的增長而增多,而BAT 在胎兒期出現(xiàn),在嬰兒期達(dá)到高峰,并隨著年齡增長而減少[5]。所以早期研究認(rèn)為,成年人的BAT 水平較低且無功能。隨著核醫(yī)學(xué)的發(fā)展,科學(xué)家對健康成人進(jìn)行18F-脫氧葡萄糖正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層顯像(PET)后發(fā)現(xiàn),人體中每50 g BAT完全活化后,通過消耗每日攝入物質(zhì)的20%來產(chǎn)生熱量[6]。因此與運(yùn)動減肥不同,BAT 通過改善人體的糖代謝和脂質(zhì)代謝,進(jìn)而降低體質(zhì)量和改善肥胖狀態(tài)。
同時(shí),在某些條件下,例如慢性冷環(huán)境適應(yīng)或β3 腎上腺素能受體(β3-AR)激動劑,會引起WAT轉(zhuǎn)化為具有BAT 特征的脂肪組織,促進(jìn)機(jī)體多余的能量釋放?!白厣钡腤AT 被稱為米色脂肪組織,其具有部分BAT 的特征,例如,解偶聯(lián)蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)高表達(dá),同時(shí)表達(dá)較多數(shù)量的線粒體等。WAT 棕色化后,與經(jīng)典的BAT 相同,通過非顫抖性產(chǎn)熱促進(jìn)機(jī)體能量消耗,改善機(jī)體糖脂代謝。因此,這種將能量儲存轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰肯牡姆绞?,成為治療肥胖的新策略[7]。
目前研究表明,小鼠的棕色脂肪和米色脂肪在很多方面不同。首先,來源不同。譜系追蹤顯示,經(jīng)典的小鼠棕色脂肪細(xì)胞來源于表達(dá)MYF5、PAX7基因的平滑肌細(xì)胞[8],而小鼠的米色脂肪細(xì)胞來源于表達(dá)SMA、MYH11、PDGFRa或PDGFRb基因的小鼠祖細(xì)胞[9-11]。也有研究證明部分米色脂肪細(xì)胞如前皮下、后腹膜、后皮下脂肪組織細(xì)胞,來源于表達(dá)PAX3和/或MYF5基因的小鼠祖細(xì)胞[12-13]。第二,維持生熱活性的能力不同。在撤去冷刺激一段時(shí)間后,米色脂肪發(fā)生線粒體自噬,恢復(fù)成白色脂肪,脂滴呈單室樣。棕色脂肪線粒體仍保持較高活性,脂滴仍呈多室樣。第三,產(chǎn)熱機(jī)制不同。棕色脂肪細(xì)胞的產(chǎn)熱機(jī)制依賴于UCP1,而米色脂肪細(xì)胞有獨(dú)特的產(chǎn)熱機(jī)制。表1 對這3 種脂肪細(xì)胞的形態(tài)、來源、基因表達(dá)和生熱機(jī)制進(jìn)行了比較。
經(jīng)典的BAT 主要通過UCP1 解偶聯(lián)氧化磷酸化,使得線粒體ATP 合成受阻,產(chǎn)生熱量[14]。低溫刺激交感神經(jīng)釋放的去甲腎上腺素(noradrenaline,NE)可促進(jìn)BAT 中UCP1 的合成。NE 通過脂肪組織細(xì)胞膜上的β3-AR 激活環(huán)腺苷酸(adenylate cyclase,cAMP),cAMP 刺激cAMP 依賴的激酶A(cyclic-AMP dependent protein kinase A,PKA)磷酸化下游蛋白,例如cAMP 反應(yīng)元件結(jié)合蛋白(cAMP responsive element binding protein,CREB)和PPAR-γ[15]。同時(shí),cAMP 通過p38/增殖蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)途徑,激活轉(zhuǎn)錄因子2(activating transcription factor 2,ATF2),從而使得下游轉(zhuǎn)錄因子PGC-1α 表達(dá)升高[16]。此外,PRDM16 為特異性調(diào)節(jié)棕色脂肪生成和維持其生熱活性的重要因子,促進(jìn)BAT 生成,同時(shí)在BAT 和WAT 形成過程中起到“開關(guān)”的作用[17],其機(jī)制與PRDM16 結(jié)合C 末端結(jié)合蛋白(C-terminal-binding protein,CtBP)形成復(fù)合物、促進(jìn)PPAR-γ 和PGC-1α 的表達(dá)有關(guān),而這2 種轉(zhuǎn)錄因子可共同作用于UCP1的啟動子,促進(jìn)其表達(dá)[15]。另一方面,PRDM16 可結(jié)合CCAAT 增強(qiáng)子結(jié)合蛋白β(CCAAT/enhancer binding protein-β,C/EBP-β),抑制WAT 特異性基因表達(dá)[15](見圖1)。
BAT 還可以通過釋放內(nèi)源性調(diào)節(jié)因子,通過自分泌或旁分泌的作用,增加UCP1 的表達(dá),從而激活棕色脂肪細(xì)胞的產(chǎn)熱途徑。研究表明,BAT 與其他組織可以釋放以下幾種調(diào)節(jié)因子來調(diào)節(jié)脂肪組織的生熱過程:1)棕色脂肪細(xì)胞釋放的三碘甲狀腺氨酸(triiodothyronine,T3)通過腎上腺素的信號通路增加了脂肪酸氧化和線粒體呼吸、線粒體自噬和線粒體生物發(fā)生;另外在BAT 中,2 型碘甲腺原氨酸脫碘酶(type II iodothyronine deiodinase,DIO2)可以將甲狀腺激素原轉(zhuǎn)化為T3,因此DIO2缺失的小鼠將無法應(yīng)對寒冷刺激[18]。2)在運(yùn)動過程中,鳶尾素(irisin)是通過肌肉中PGC-1α 的下游靶標(biāo)Ⅲ型纖連蛋白域5(type III domain containing protein 5,F(xiàn)NDC5)蛋白剪切和修飾形成的,并在棕色脂肪細(xì)胞中可以通過p38/MAPK 信號通路促進(jìn)UCP1等產(chǎn)熱基因表達(dá)[19]。3)骨形成蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)對BAT 的形成有重要作用。其中,BMP4 促性多能干細(xì)胞向脂肪細(xì)胞譜系轉(zhuǎn)化,同時(shí)通過p38/MAPK 通路提高線粒體活性和誘導(dǎo)產(chǎn)熱基因UCP1的表達(dá),誘導(dǎo)BAT形成[20]。另外,BMP7 誘導(dǎo)PRDM16 和PGC-1α 表達(dá),促進(jìn)UCP1的表達(dá)[21]。飲食以及寒冷刺激也可通過p38/MAPK通路以及CREB 磷酸化作用使得BAT 中BMP8b 表達(dá)增加。研究表明,BMP8b 可通過中樞和外周作用增強(qiáng)BAT 的活性[22]。4)成纖維細(xì)胞生長因子21(fibroblast growth factors,F(xiàn)GF21)作為一種肝臟分泌的激素,其作用與調(diào)控糖代謝和改善胰島素抵抗相關(guān)。研究表明,BAT 中也可以合成FGF21,通過自分泌作用,使得BAT 中PGC-1α 表達(dá)增加,從而增加產(chǎn)熱基因UCP1等表達(dá)增加[23]。5)胰高血糖素樣肽-1(glucagon like peptide-1,GLP-1)是腸道分泌的一種腸促胰島素,可顯著減少攝食,進(jìn)而改善肥胖和糖尿病等相關(guān)代謝疾病[24],同時(shí)提高BAT 的產(chǎn)熱能力,通過增加能量消耗來減輕體質(zhì)量,并降低血漿TG 和葡萄糖水平[25]。因此GLP-1 通過刺激中樞的GLP-1 受體,刺激交感神經(jīng),從而提高BAT 的活性[26]。
圖 1 棕色脂肪細(xì)胞的產(chǎn)熱機(jī)制Figure 1 The thermogenic mechanism of brown adipocytes
Granneman 等[27]證明,β3-AR 激動劑也可以增加UCP1-/-小鼠腹股溝WAT 的呼吸作用,說明白色脂肪棕色化后生熱機(jī)制與棕色脂肪不同,是不依賴于UCP1 調(diào)節(jié)的。Denton 等[28]提出,米色脂肪是通過ATP 依賴的肌漿網(wǎng)鈣泵(Sarco/endoplasmic reticulum Ca2+-ATPase 2b,SERCA2b)/雷 諾 定 受體2(Ryanodine receptor 2,RyR2) 依 賴 性Ca2+循環(huán)途徑,促進(jìn)三羧酸循環(huán)(tricarboxylic acid,TAC)來維持產(chǎn)熱。由于棕色脂肪合成ATP 的能力較弱,在UCP1 缺失的情況下,不能完全補(bǔ)償機(jī)體所需的熱量[29],因此目前UCP1 介導(dǎo)的生熱機(jī)制仍然在維持體溫和治療肥胖等代謝疾病中發(fā)揮著重要作用。
有研究表明,β3 腎上腺素信號通路以及PPAR-γ、PGC-1α、PRDM16 等都參與了白色脂肪棕色化過程。β3 受體激動劑作用于小鼠后,使得小鼠WAT 中產(chǎn)熱基因表達(dá)升高,例如DIO2、DNA斷裂因子相似蛋白A(cell-death-inducing DNAfragmentation-factor-like effector-A,CIDEA) 基 因和UCP1[30];另外,β3-AR 激動劑處理過的白色脂肪細(xì)胞中三酰甘油分解加速,從而促進(jìn)了WAT棕色化的過程。使用PPAR-γ 激動劑羅格列酮處理小 鼠 后,WAT 中PGC-1α、PRDM16和UCP1等生熱基因表達(dá)升高;進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),PRDM16在PPAR-γ 激動劑誘導(dǎo)WAT 棕色化時(shí)起到重要作用,煙酰胺腺嘌呤二核苷酸(nicotinamide adenine dinucleotide,NAD)可以通過去乙?;? 促進(jìn)PPAR-γ 第293 和268 號 賴 氨 酸 位 點(diǎn) 乙 酰 化,使PRDM16 與PPAR-γ 結(jié)合形成轉(zhuǎn)錄復(fù)合物,并促進(jìn)UCP1等下游基因表達(dá),最終使得WAT 轉(zhuǎn)變?yōu)槊咨綶31]。另外,研究發(fā)現(xiàn),PRDM16 與鋅指蛋白516 形成復(fù)合物后,結(jié)合于UCP1的啟動子區(qū)域,在轉(zhuǎn)錄水平上調(diào)節(jié)UCP1的表達(dá),促進(jìn)WAT 轉(zhuǎn)變?yōu)槊咨綶32]。PGC-1α 作為調(diào)節(jié)WAT 棕色化的另一重要因子,通過上調(diào)核呼吸因子1 基因(nuclear respiratory factor 1,NRF1)促進(jìn)線粒體轉(zhuǎn)錄因子基因(mitochondrial transcriptional factor A and B,mtTFa和mtTFb)表達(dá),促進(jìn)白色脂肪細(xì)胞中線粒體生成,同時(shí)PGC-1α 與UCP1的啟動子區(qū)域結(jié)合,上調(diào)UCP1 的表達(dá),進(jìn)而促進(jìn)機(jī)體產(chǎn)熱[33]。同時(shí),棕色脂肪細(xì)胞通過p38/MAPK 通路形成并釋放FGF21,促進(jìn)WAT 中PGC-1α和UCP1等產(chǎn)熱基因表達(dá)增加和WAT 棕色化過程[34]。
一般認(rèn)為,轉(zhuǎn)錄因子直接識別并結(jié)合順式作用元件來調(diào)節(jié)靶基因轉(zhuǎn)錄[35]。本文通過對轉(zhuǎn)錄因子直接調(diào)節(jié)UCP1基因進(jìn)行闡述,揭示不同轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控棕色和米色脂肪組織的生熱過程,包括轉(zhuǎn)錄 因 子Krüppel 樣 因 子4(Krüppel-like factor 4,KLF4)和KLF15,核因子ⅠA(nuclear factor I A,NFIA)和Iroquois 同源蛋白家族(Iroquois homeobox protein,IRX)。 同 時(shí)PPAR-γ 和PRDM16 在棕色脂肪生熱過程和白色脂肪棕色化過程中發(fā)揮了重要作用,其中,早期B 細(xì)胞因子2(early B cell factor 2,EBF2)的作用與PPAR-γ相關(guān),同源盒(homeobox,HOX)和H2.0 樣同源盒基因(H2.0-like homeobox gene,HLX)可以與PRDM16 結(jié)合(見表2)。
2.1.1 Krüppel 樣因子15 誘導(dǎo)解偶聯(lián)蛋白1 表達(dá) KLF是鋅指結(jié)構(gòu)域轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子家族的一個(gè)子類。它們與啟動子結(jié)合并作為輔激活子,調(diào)節(jié)基因表達(dá)[36]。KLF成員KLF15 作為一種轉(zhuǎn)錄因子,通過結(jié)合UCP1的啟動子,在棕色脂肪細(xì)胞中誘導(dǎo)UCP1 的表達(dá)。據(jù)報(bào)道,大蒜素(allicin)不僅可以誘導(dǎo)PRDM16、UCP1等產(chǎn)熱標(biāo)志物表達(dá)升高和線粒體的生物發(fā)生,還可以誘導(dǎo)KLF15 在小鼠胚胎成纖維細(xì)胞白色脂肪細(xì)胞(3T3-L1)中高表達(dá)[37]。KLF 家族也可通過激活ERK1/2 通路誘導(dǎo)脂肪生成[37]。在經(jīng)ERK 抑制劑PD98059 預(yù)處理的3T3-L1 細(xì)胞中,大蒜素可以同時(shí)使UCP1 和KLF15 的表達(dá)降低。因此ERK1/2通路與大蒜素介導(dǎo)的白色脂肪細(xì)胞棕色化有關(guān),并且可以調(diào)節(jié)KLF15 的激活。此外,大蒜素可以促進(jìn)KLF15 與UCP1啟動子的結(jié)合,并且大蒜素可以增加小鼠的耗氧量,增加皮下血管的密度并減輕小鼠體質(zhì)量。綜上,ERK1/2 可誘導(dǎo)KLF15 表達(dá),促進(jìn)UCP1 表達(dá),導(dǎo)致分化的3T3-L1 脂肪細(xì)胞和腹股溝WAT 棕色化[38]。但是,我們?nèi)孕枰獎游锖团R床研究數(shù)據(jù)來揭示大蒜素參與米色脂肪生熱的具體過程。
表 2 不同轉(zhuǎn)錄因子在生熱過程中的調(diào)節(jié)作用Table 2 The regulating effects of different transcription factors in thermogenesis
2.1.2 核因子ⅠA 結(jié)合解偶聯(lián)蛋白1 增強(qiáng)子 NFIA是NFI 轉(zhuǎn)錄因子家族的成員之一,它通過直接與靶基因的啟動子區(qū)結(jié)合來激活或抑制靶基因的轉(zhuǎn)錄,或通過招募其他轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控靶基因的表達(dá)[39]。研究顯示,NFI 在BAT 中表達(dá),并且在寒冷或β3-AR受體激動劑刺激下,NFIA 在BAT 中表達(dá)量明顯升高。同時(shí),在棕色脂肪細(xì)胞中過表達(dá)NFIA,使得UCP1等基因表達(dá)升高,而敲除PRDM16,NFIA 仍可刺激BAT 特異性基因(如UCP1和PGC-1a)的表達(dá)。同時(shí)在米色脂肪中敲除NFIA 使得白色脂肪棕色化相關(guān)基因(如PRDM16)表達(dá)降低。研究顯示,NFIA 和主要調(diào)節(jié)脂肪生成的轉(zhuǎn)錄因子PPAR-γ 共同結(jié)合到棕色脂肪相關(guān)基因(如UCP1)的增強(qiáng)子上,且NFIA 的結(jié)合先于PPAR-γ,以此提高基因的轉(zhuǎn)錄活性[40]。然而,同家族的轉(zhuǎn)錄因子NFIC 對脂肪細(xì)胞分化有負(fù)調(diào)控作用,因此NFIA 有可能也能參與棕色和米色脂肪細(xì)胞的分化過程[41]。
2.1.3 Iroquois 同源蛋白家族與解偶聯(lián)蛋白1 據(jù)報(bào)道,F(xiàn)TO基因是與肥胖相關(guān)的等位基因,其變異增加了肥胖的發(fā)生率。該基因發(fā)生變異后影響了IRX3 和IRX5 在早期脂肪細(xì)胞分化中的表達(dá),并進(jìn)一步調(diào)控白色脂肪細(xì)胞棕色化,影響脂肪組織生熱活性[42]。
2.1.3.1 Iroquois 同源蛋白3 增加解偶聯(lián)蛋白1活性 IRX3 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)[43]和胰[44]中高表達(dá),是IRX 家族的轉(zhuǎn)錄因子。同時(shí)研究顯示IRX3 作為FTO基因變異體的效應(yīng)因子,調(diào)控WAT 棕色化的過程[45]。同時(shí)研究顯示IRX3 作為FTO基因變異體的效應(yīng)因子,調(diào)控白色脂肪棕色化的過程[45]。在寒冷或β3-AR 激動劑刺激下,小鼠棕色脂肪中IRX3與UCP1 表達(dá)均有增加。IRX3-/-成熟米色脂肪細(xì)胞不僅表現(xiàn)為產(chǎn)熱標(biāo)志物(如PRDM16、UCP1、CIDEA 等)減少,還表現(xiàn)出呼吸能力下降,這與IRX3 可增加脂肪細(xì)胞UCP1的轉(zhuǎn)錄活性有關(guān)[45]。同時(shí)有證據(jù)顯示IRX3 發(fā)生突變后降低了UCP1啟動子的活性,并增加了肥胖的發(fā)生率[45]。
2.1.3.2 Iroquois 同源蛋白5 抑制解偶聯(lián)蛋白1 胰島素通過降低淀粉樣前體蛋白(amyloid precursor protein,APP)的表達(dá)減少炎癥反應(yīng),且在肥胖的發(fā)生過程中APP 的升高與胰島素抵抗有關(guān)[46]。IRX5 作為關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控各自的靶基因,抑制脂肪生熱過程和白色脂肪棕色化,從而導(dǎo)致肥胖發(fā)生率增加[47-48]。與野生型小鼠相比,IRX5-/-小鼠表現(xiàn)為體質(zhì)量降低,脂質(zhì)沉積減少,且棕色脂肪中生熱相關(guān)基因如UCP1表達(dá)增加,耗氧量增加,同時(shí)APP 表達(dá)減少[47]。另外體外實(shí)驗(yàn)證明,在棕色脂肪細(xì)胞中過表達(dá)IRX5 不僅可以抑制UCP1的表達(dá)和增加APP啟動子活性,還會降低線粒體呼吸能力[47]。以上結(jié)果揭示,抑制脂肪組織中IRX5-APP 通路可能成為治療肥胖的新策略。
轉(zhuǎn)錄因子EBF 家族,其4 個(gè)家族成員EBF1、EBF2、EBF3 和EBF4 具有相似的結(jié)構(gòu)特征,其中EBF2 在BAT 的生熱過程中發(fā)揮了積極的作用。EBF2 的過表達(dá)明顯增加了產(chǎn)熱基因(包括UCP1和PRDM16、PGC-1a)以及線粒體相關(guān)基因(包括CYC-C、COX5B、COX8Bb和COX7A1)的表達(dá)。同時(shí),EBF2對于棕色脂肪細(xì)胞的正常呼吸功能至關(guān)重要,因?yàn)樵贜E 的刺激下,EBF2+/-脂肪細(xì)胞和正常的脂肪細(xì)胞一樣,耗氧量增加,而EBF2-/-脂肪細(xì)胞耗氧量卻沒有出現(xiàn)明顯增加[49]。另外,EBF2 通過結(jié)合在BAT 的PPAR-γ 特殊轉(zhuǎn)錄位點(diǎn)上,參與調(diào)節(jié)PPAR-γ 介導(dǎo)的脂肪細(xì)胞的形成過程[49]。盡管EBF2 會使脂肪細(xì)胞標(biāo)志性基因(包括ADIPOQ和FABP4)的水平小幅度升高,但是沒有檢測到EBF2 聚集到WAT 特殊的PPAR-γ 結(jié)合位點(diǎn)上[49]??傊?,EBF2 通過直接作用于PPAR-γ 結(jié)合位點(diǎn),促進(jìn)棕色脂肪的形成,從而抑制白色脂肪形成。
2.3.1 PR 結(jié)構(gòu)域蛋白16 與同源盒C10 結(jié)合HOX是一組高度保守的轉(zhuǎn)錄因子,也是胚胎發(fā)育和細(xì)胞分化的主要調(diào)控基因[50]。HOXC基因是HOX 家族成員之一,參與脂肪相關(guān)的調(diào)節(jié),在各種代謝疾病過程中發(fā)揮調(diào)節(jié)作用[51]。HOXC10 在腹股溝WAT中的表達(dá)水平高于BAT 和內(nèi)臟WAT。與BAT 相比,HOXC10 對腹股溝WAT 棕色化影響更大。過表達(dá)HOXC10 可抑制PRDM16 誘導(dǎo)的基因表達(dá),但不影響脂肪生成相關(guān)基因的表達(dá)。棕色和米色脂肪細(xì)胞中HOXC10 的缺失導(dǎo)致脂肪生成基因(如FABP4)和產(chǎn)熱標(biāo)志基因(如PRDM16、PGC-1a、CIDEA)增加。同樣,HOXC10 在小鼠體內(nèi)的過表達(dá)后抑制了產(chǎn)熱基因(如PRDM16、PGC-c1a、UCP1 和CIDEA)的表達(dá)。研究顯示,HOXC10 直接與PRDM16 的5'調(diào)節(jié)區(qū)結(jié)合,抑制PRDM16 的激活,而外源性PRDM16 可以使得該抑制作用減弱[52]。如上所述,HOXC10 對BAT 影響較小,它可能參與了WAT 的產(chǎn)熱過程而不是維持BAT 的活性,另外,HOXC10 參與的WAT 產(chǎn)熱過程可能并不受UCP1 的調(diào)控。
2.3.2 PR 結(jié)構(gòu)域蛋白16 與H2.0 樣同源盒結(jié)合 HLX是一種細(xì)胞間質(zhì)表達(dá)的同源框轉(zhuǎn)錄因子[53-54]。HLX在BAT 中的表達(dá)高于腹股溝WAT,同時(shí)Hlx 可以誘導(dǎo)WAT 中米色脂肪細(xì)胞的脂肪生成。寒冷環(huán)境刺激下,HLX/-小鼠腹股溝WAT 棕色化被抑制,而對BAT 的影響較小。此外,在腹股溝WAT 中過表達(dá)HLX,并與PRDM16 結(jié)合,誘導(dǎo)產(chǎn)熱基因和線粒體生物發(fā)生相關(guān)基因的表達(dá),可以減少肝臟中三酰甘油沉積,維持白色脂肪細(xì)胞的棕色化形態(tài)[55],從而調(diào)控脂肪的生熱過程。在HLX 過表達(dá)的棕色和米色脂肪細(xì)胞中,PRDM16 劑量依賴性地增加了UCP1啟動子區(qū)域的轉(zhuǎn)錄活性。同樣,在敲除HLX 的棕色和米色脂肪細(xì)胞中,PRDM16 誘導(dǎo)的產(chǎn)熱基因表達(dá)和線粒體生物發(fā)生均被抑制[55]。綜上所述,HLX 參與脂肪組織生熱過程,特別是對腹股溝WAT 棕色化起到重要作用。
經(jīng)典的BAT 通過UCP1 解偶聯(lián)使得多余的能量以熱能的形式被消耗。所以目前,大多數(shù)的研究都集中于轉(zhuǎn)錄因子在棕色脂肪細(xì)胞中如何調(diào)控UCP1 和上游基因的表達(dá),通過這些研究,我們可以進(jìn)一步了解BAT 的生熱過程。此外,相比于經(jīng)典BAT,WAT 棕色化也引起了科學(xué)界廣泛的關(guān)注,米色脂肪與BAT 有不同的產(chǎn)熱機(jī)制,一些轉(zhuǎn)錄因子可以特異性作用于WAT 棕色化,激活米色脂肪,促進(jìn)機(jī)體多余的能量以熱能的形式釋放,減少脂質(zhì)沉積,因此,米色脂肪具有不可忽視的醫(yī)療應(yīng)用前景。如轉(zhuǎn)錄因子KLF15、NFIA、IRX3 可通過調(diào)節(jié)產(chǎn)熱相關(guān)基因促進(jìn)白色脂肪棕色化,并且KLF15的激動劑大蒜素可以通過激活米色脂肪細(xì)胞來增加能量的消耗。對相關(guān)的一系列轉(zhuǎn)錄因子展開深入研究,對于尋找肥胖、糖尿病等代謝疾病治療靶點(diǎn)具有重要意義。