Те же белки, которые смягчают никотиновую зависимость в головном мозге, могут участвовать в регулировании метаболизма, воздействуя непосредственно на определенные типы жировых клеток, как показывает новое исследование Института наук о жизни Мичиганского университета.
Предыдущее исследование, проведенное доцентом LSI, профессором Цзюнь Ву и другими, выявило новый тип жировых клеток у мышей и людей в дополнение к белым жировым клеткам, которые хранят энергию в виде липидов. Эти термогенные или "бежевый," жировые клетки могут быть активированы для сжигания энергии посредством процесса, называемого термогенезом.
Чтобы лучше понять, что делает бежевый жир уникальным, Ву и ее коллеги проанализировали активированный бежевый жир и обнаружили молекулу, непосредственно связанную с термогенезом в этих клетках: CHRNA2 (холинергический рецептор никотинового альфа 2), тип рецептора, который наиболее известен как регулирующий никотин. зависимость в клетках мозга.
Их результаты, которые должны быть опубликованы 21 мая в журнале Nature Medicine, показывают, что CHRNA2 функционирует в бежевых жировых клетках мыши и человека, но не в белых жировых клетках, накапливающих энергию, что указывает на то, что этот белок играет роль в энергетическом обмене.
«Это не означает, что курение полезно для вас», – предупредил Ву, но полученные данные могут помочь в дальнейшем объяснить увеличение веса, связанное с отказом от курения.
Исследования показали, что никотин подавляет аппетит. Но, определив, как никотин напрямую влияет на метаболизм, это новое исследование может открыть дверь к более новым подходам к борьбе с увеличением веса, которое часто происходит, когда люди бросают курить.
В исследованиях, проведенных на клетках человека и мыши, а также на генетически модифицированных мышах, Ву и ее коллеги определили, что белки рецептора CHRNA2 могут активироваться как никотином, так и молекулами ацетилхолина, продуцируемыми соседними иммунными клетками. Когда белок CHRNA2 получает ацетилхолин или никотин, он стимулирует бежевые жировые клетки, чтобы они начали сжигать энергию.
"Это действительно здорово – открыть избирательный путь для бежевого жира, нового типа клеток – и еще более интересно то, что он сохраняется у людей," – сказал Ву, старший автор исследования и доцент кафедры молекулярной и интегративной физиологии в Медицинской школе Университета штата Нью-Йорк.
Чтобы дополнительно проверить роль CHRNA2 в метаболизме, исследователи проанализировали мышей, у которых отсутствовал ген, необходимый для выработки этого белка.
"И у мышей определенно хуже метаболизм по сравнению с контрольной группой," Ву сказал.
Мыши без гена CHRNA2 не показали отличий от контрольной группы, когда их кормили обычным рационом. Но когда их перевели на диету с высоким содержанием жиров, мыши, лишенные этого гена, продемонстрировали больший набор веса, более высокое содержание жира в организме и более высокие уровни глюкозы и инсулина в крови – индикаторы диабета.
"Бежевый жир очень важен для регуляции метаболизма всего тела," Ву сказал. "Наши результаты на мышах показывают, что если вы потеряете хотя бы один аспект этой регуляции – не функцию всей клетки, а только одну часть ее функции – у вас будет скомпрометированный ответ на метаболические проблемы."
Ву считает, что понимание специфического сигнального пути CHRNA2 в бежевом жире также открывает новые возможности для определения мишеней для лечения ожирения и метаболического синдрома.
"Этот путь важен с точки зрения фундаментальных исследований, но он также имеет отношение к исследованиям метаболизма и здоровья человека," она сказала. "Чем больше мы сможем сузить точный путь активации бежевого жира, тем больше у нас будет шансов найти эффективную терапию для метаболического здоровья, которая не несет вредных побочных эффектов."