对肥胖原因获得新的视角

研究人员发现了一个可能源于免疫系统的关键因素
obese mice

毫无疑问,美国存在肥胖问题。目前,超过三分之一的美国人被认为是肥胖,并且这一数字还在持续上升。公共卫生官员一直在努力寻找应对这一日益增长的担忧的方法,但似乎鲜有答案。

大多数人可能认为肥胖仅仅是饮食过量或不健康饮食选择的结果。虽然这些因素确实起作用,但在人体内部,情况要复杂得多。研究人员多年来一直在研究肥胖的分子机制,并确定了导致体重显著增加的多种原因。

Obesity Map
来源:维基百科

多年来,关于这种疾病的一个中心因素已经浮出水面:炎症。免疫系统的这个分支旨在对身体的细胞损伤作出反应。它在抵抗感染和治愈伤口方面尤其重要。然而,这些是急性炎症。当这种情况变成慢性时,通常是由于免疫平衡失调,身体会发生一些变化。其中之一就是脂肪积累速度更快。

炎症与脂肪之间的联系已被研究了十多年,并提出了一些有趣的理论。其中一个更吸引人的理论是,脂肪实际上是一种祖先免疫器官。当发生慢性炎症时,脂肪水平会增加,以便免疫系统保持平衡并随时待命。这种观点并非没有道理,因为脂肪组织确实含有相当多的免疫细胞,包括那些负责维持免疫平衡的细胞。

但除了这些促进和谐的细胞外,还有大量的自然杀伤细胞,即NK细胞。它们负责保护我们的身体免受包括癌症在内的多种威胁。这些细胞还通过产生各种分子来促进炎症。

在肥胖期间,NK细胞似乎充当了未来应对传染病和癌症挑战的训练教练。这些细胞的行为就像在作战,并在脂肪组织中维持炎症。这是由于细胞在分子水平上的行为发生了改变。这导致脂肪细胞产生的恶性循环,并因此导致体重增加。

究竟是什么导致NK细胞在脂肪组织中从哨兵转变为战争游戏调节者,一直是个谜。已知的是,当这些细胞被移植到健康人体内时,它们可以恢复正常。这导致了一系列可能的嫌疑犯,但没有一个获得了足够的可信度来推进治疗。

NK cells
来源:NIAID

现在,由于加拿大研究人员的一项工作,可能有一条前进的道路。他们发现其中一个候选者可能是NK细胞变化的关键。研究结果为肥胖管理提供了一条可能的新途径,并有可能逆转脂肪组织的堆积。

该团队专注于一种名为白细胞介素-15(IL-15)的分子。这种化学物质已知会向NK细胞发出信号提高其在炎症期间的生存能力。添加IL-15还可以通过产生已知会激活其他免疫细胞的化学物质来维持炎症

这项工作的第一阶段是在小鼠身上进行的,以便最好地理解分子机制。该程序相当简单,因为两组小鼠被喂食一种已知会引起肥胖的饮食,持续4个月。一组是正常的,而另一组则无法产生IL-15。不出所料,缺乏该蛋白质的小鼠体重增加的幅度较小。

虽然这揭示了IL-15的重要性,但体重增加变化的机制仍未确定。该团队检查了已知与肥胖相关的因素,如血糖水平、耗氧量和产热。果然,他们发现缺乏IL-15的小鼠的这些因素都保持在正常水平,而有IL-15的小鼠则不然。

IL-15作为肥胖发病的关键的作用正获得信誉,然而研究是在小鼠身上进行的,而不是人类。该团队希望提供至少一些人类视角,因此他们对人类脂肪组织活检进行了实验,以确定IL-15的影响。不出所料,添加该分子降低了细胞进行产热的能力,而产热是减少脂肪所必需的。

综合这些结果表明,IL-15可能确实是肥胖的重要驱动因素。该分子在脂肪组织中积累,通过NK细胞维持炎症,并降低产热。这反过来又导致脂肪堆积更多,以及患糖尿病和心血管疾病等代谢性疾病的风险。

研究结果也为治疗提供了一条途径。靶向IL-15已经是治疗白血病等疾病的目标,并且已经存在该分子的抑制剂。随着更多研究证明IL-15在肥胖发病中的重要性,研究人员或许可以测试其抑制作用是否有效。考虑到这种疾病对美国的严重影响,这项努力可能非常有价值。

 

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自青少年时期起,Jason Tetro就把实验室视为他的第二个家。他在微生物学和免疫学方面的经验使他涉足多个领域,包括血液传播、食品和水病原体;环境微生物学;消毒和防腐;以及SARS、禽流感和寨卡病毒等新兴病原体。他目前是圭尔夫大学的访问科学家。在公众中,Jason更广为人知的名字是“The Germ Guy”(细菌 guy),他经常在媒体上以其有时非传统的视角解读科学。Jason著有两本书:《The Germ Code》(2014年入围年度科学图书奖)和《The Germ Files》(曾连续几周登上全国畅销书榜)。他还合编了《The Human Microbiome Handbook》(人类微生物组手册),该书从学术角度探讨了微生物对人类健康的影响。他住在多伦多。

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