“脂肪”基因的表达与代谢性相关,与肥胖有关的行为变化
根据芝加哥大学研究人员的一项新的研究,遗传变体的一系列遗传变体影响肥胖相关基因在脑和脂肪组织中。研究小组发现,肥胖相关基因表达的变化与代谢和行为变化相关,表明这些变体产生了增加肥胖风险的组合效应。科学家希望能够更好地了解使一些人更容易受到肥胖的机制的结果,于6月4日出版科学。
与人类肥胖的最强的遗传关联对应于致为FTO的基因内的一组遗传变异。超过40%的人有一个这些变体的副本,16%有两份副本,这增加了他们肥胖的风险70%。尽管存在突出的影响,但这些常见变体导致肥胖的机制仍不清楚。
“其他研究组表明,单个变体可能会影响脂肪细胞的代谢,以及他们实际存储的脂肪量有多脂肪,而我们之前的研究表明FTO的变体影响了含有神经网络的脑部的一部分脑的功能众所周知的电路调节肥胖,“乌奇西哥人类遗传学教授的高级作者MarceloNóbrega。“我们被这种差异感到困惑,并希望将机制解析为此FTO变体。”
作者首先发现了FTO基因内的遗传变异与另外两种基因,IRX3和IRX5物理地相互作用,表明这些基因介导肥胖的风险。
“我们设计了缺乏IRX3和IRX5的老鼠,发现小鼠是瘦的,”Nóbrega集团的研究副教授博士学位。“这提供了额外的证据,即这些基因与肥胖风险相连。”
因为之前已被提出,FTO变体也可能影响脂肪组织或者,研究团队希望了解IRX3和IRX5的表达是否受到任何组织中FTO变体的影响。
“我们生成了一只缺乏FTO肥胖相关地区的鼠标,允许我们随着时间的推移遵循动物的发展,并询问这些变种可能影响IRX3和IRX5表达的地方,”pH第一次作者DéboraR.Sobreira,pH。D.,Nóbrega集团的博士后研究员。
调查人员发现,IRX3和IRX5的表达在脂肪组织和下丘脑中减少,但仅在胚胎阶段,而不是成人组织。在培养的人下丘脑神经元的实验中也观察到类似的结果。
虽然研究团队未发现FTO变体如何影响IRX3和IRX5表达,但它们仍然希望了解改变这些基因表达的效果。已知IRX3和IRX5调节脂肪细胞的代谢,表明肥胖协会后面的一种可能的机制。要了解这些基因在下丘脑中的作用,研究人员使用他们制造的小鼠缺乏IRX3并询问这些小鼠是否有不同的饲养行为。
“为了我们的意外,我们发现这些小鼠对甜食的偏好降低,这是之前未描述的,”Nóbrega说。“但我们想知道:这对人类意味着什么?”
研究人员发现来自23和ME的数据,研究人员发现,FTO中的肥胖相关变体也是人类甜美偏好的强烈预测因素。
“最后一步是理解这些变体的不同代谢和行为功能,”Nóbrega说。“从Débora的工作表明,这个FTO基因组区域实际上含有多种独立的变体,这些变体都是遗传的,它们各自影响脂肪组织和丘脑中的IRX3和IRX5的表达,导致代谢和食物偏好的差异。基本上,成人肥胖表型是在开发期间建立的多种组合效应的表现。“
对于Nóbrega,这项工作的协作性质尤为重要。
“广泛的麻省理工学院和哈佛大学梅琳娜·克劳斯尼策策划,他也是本文的作者,最初提出了在FTO基因中的脂肪组织中的代谢机制,而我们和其他人则将下丘脑涉及到一个决定因素。肥胖危险,“Nóbrega说。”这一合作让我们意识到事实上,每个人都是对的。如果没有我们的合作,我们就不会解决这个问题。“
未来的工作将尝试进一步了解IRX3和IRX5在大脑中的作用。
“这些基因实际上在下丘脑之外更高度表达,而不是在下丘脑中,“Nóbrega说。”大脑的其他地区也不令人惊讶的是,我们对理解有兴趣,如果还有其他新机制FTO变体涉及整个其他脑区。“
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