在当今社会,肥胖问题如同一朵巨大的乌云,笼罩在全球健康的天空之上。过去 30 年间,全球肥胖率急剧攀升,肥胖、超重已成为影响人类健康的关键因素。它可不只是让人身材走样,还与 2 型糖尿病、心血管疾病、慢性肾病乃至癌症等诸多严重疾病紧密相连。虽说当下 GLP-1 类药物为体重控制带来了新希望,却仍有部分患者对其不敏感,甚至停药后体重迅速反弹,这无疑给肥胖治疗带来了新的难题。而就在这时,一种曾被忽视的 “垃圾” 蛋白 —— 微蛋白,悄然走进了科学家的视野,或许它将为肥胖治疗领域带来一场全新变革。
近年来,微蛋白这种小型蛋白质吸引了众多研究人员的目光。它由小开放阅读框(smORFs)编码,在各类生物过程中扮演着关键角色。《美国科学院院刊》(PNAS)上的一项最新研究,借助 CRISPR/Cas9 技术,揭开了微蛋白在脂肪细胞增殖和脂质代谢中的神秘面纱,为肥胖治疗开辟了崭新的研究方向。
微蛋白,通常长度不超过 100 个氨基酸,过去,由于其编码的 smORFs 被看作是基因组随机组装的 “噪音”,属于 “垃圾” DNA 范畴,一直无人问津。但随着分析技术的进步,人们惊喜地发现,微蛋白有着多样的功能,从调节 DNA 修复,到参与线粒体功能以及细胞增殖等,都有它的身影。
为深入探究微蛋白在脂肪细胞生物学中的作用,研究团队精心设计了 CRISPR-Cas9 筛选实验。他们先是利用核糖体分析技术,在小鼠脂肪细胞中鉴定出上千个潜在的 smORFs。随后构建定制的 CRISPR-Cas9 单导 RNA(sgRNA)文库,精准靶向这些 smORFs,进而筛选出影响脂肪细胞增殖或脂质积累的目标。
实验结果令人眼前一亮:许多 smORFs 在脂肪细胞的增殖与分化过程中,发挥着举足轻重的作用。有些 smORFs 能通过顺式调控机制,影响主开放阅读框(ORF)的翻译,间接调节细胞功能;还有一些独立编码功能性微蛋白的 smORFs,直接参与到脂肪细胞的脂质代谢当中。
研究人员进一步缩小筛选范围,最终确定了 38 种可能参与脂肪细胞分化过程中脂滴形成的微蛋白,这一过程意味着脂肪储存增加。其中,名为 Adipocyte-smORF-1183 的微蛋白引起了特别关注,它由小鼠特有的长链非编码 RNA(lncRNA)编码,对脂肪细胞的分化和脂滴形成影响显著。当敲除这个微蛋白时,脂肪细胞中的脂滴积累减少了约 50%。
更令人振奋的是,研究还发现部分微蛋白具有分泌作用,能够影响全身代谢。一些含有信号肽的微蛋白,可能被分泌到细胞外,如同当下广泛使用的 GLP-1 受体激动剂一般,调节食欲和能量摄入,发挥减肥功效。未来,针对这些分泌性微蛋白的研究,极有可能催生出新一代代谢调节药物。
从被无视的 “垃圾”,到有望成为减肥新疗法的关键,微蛋白完成了一场华丽的逆袭。尽管目前研究还处于早期阶段,但它已为肥胖治疗展现出广阔的前景。或许在不久的将来,这些微小的蛋白将成为对抗肥胖的有力武器,帮助无数人摆脱肥胖困扰,重获健康与活力。让我们共同期待微蛋白在肥胖治疗领域绽放出更耀眼的光芒,为全球健康事业带来新的曙光。