08《科学》年度十大科学突破之肥胖终结者

　　

生物通报道，2008年《科学》杂志评选出年度十大科学突破成果，其中的一项就是与肥胖有关的发现，哈佛大学的研究者发现了肥胖开关，一种控制棕色脂肪（人体中的好脂肪，被誉为有助减肥的脂肪）的蛋白。

 

《科学》杂志的编辑们一致认为这一研究突破可能给减肥事业带来新希望，从根本上解决肥胖症。

 

在成人体内，存在着两种不同的脂肪细胞，一种是白色脂肪细胞，它构成了绝大多数的脂肪组织，并贮存着过剩的能量。另外一种脂肪细胞——棕色脂肪细胞则相反，它并不贮存能量，而是具有高代谢率并可将能量“燃烧”殆尽。婴儿因为需要保持身体温暖，所以其身体的脂肪细胞大多数都是棕色脂肪细胞，但是过了婴儿期之后，棕色脂肪细胞基本上就全消失了。

 

棕色脂肪细胞在代谢过程中起着重要的作用。啮齿类和人类婴儿都有丰富的棕色脂肪，它可燃烧脂肪释放能量，为机体驱走寒冷。成年人也有少量的棕色脂肪细胞，它也能维持一定的功能，有可能某天扩大棕色脂肪细胞的数量来抵抗肥胖。

 

早在2007年7月11日，Dana-Farber肿瘤研究所的Bruce Spiegelman教授的研究小组发现，小鼠体内的棕色脂肪细胞内含有大量名为PRDM16的蛋白，该蛋白在白色脂肪细胞及其它细胞内却很罕见。研究人员利用基因技术令正在生长中的小鼠脂肪细胞表达PRDM16，结果发现，这些细胞变成了棕色脂肪细胞。而当他们把表达PRDM16所需基因从棕色脂肪细胞中移走后，棕色脂肪细胞则不再具有高代谢率，原文发表在Cell Metabolism上 ：Transcriptional Control of Brown Fat Determination by PRDM16。

 

Spiegelman和同事通过遗传技术将PRDM16插入白色脂肪细胞前体里，再将这些细胞植入小鼠皮下。PRDM16在白色脂肪细胞前体里改变细胞的分化程序，将原本应该转变为白色脂肪细胞的前体细胞转变为棕色脂肪细胞。Spiegelman希望，能将改造后的白色脂肪细胞植入人体里，将白色脂肪细胞演变成棕色脂肪细胞，带走多余的热量，防止肥胖。

 

自2007年发现PRDM16以来，Dana-Farber肿瘤研究所的Bruce Spiegelman教授的研究小组没有停止研究的步伐，继续深入研究PRDM16。2008年8月21日，研究小组Nature公布的研究成果入选当期的Nature封面文章，文章继续讲述PRDM16与棕色脂肪、肌肉和肥胖间的关系。（详细报道请点击：Nature封面：哈佛学者有望终结肥胖）

 

他们发现，PRDM16是调节未成熟骨骼肌细胞形成棕色脂肪细胞的分子开关。他们做了个双向实验，将棕色脂肪细胞里的PRDM16敲除，结果棕色脂肪细胞转变为肌肉细胞。因此，Spiegelman称，当时他还没有想到这一发现可能在现实中具有应用价值。

 

这一研究又发现了一种新的棕色脂肪蛋白前体，骨骼肌祖细胞，或者说是肌原细胞（当骨骼肌细胞缺乏时可分化成为成熟的肌细胞）。祖细胞，可以认为是成体干细胞，当接受到适当的信号时，会分化成特异的细胞类型，正如文章实验发现的一样，PDRM16介入后可促进祖细胞分化成棕色脂肪细胞。Spiegelman说，PDRM16是一个强大的调控分子。

 

8月21日当期的Nature杂志还发表了另外一篇激发棕色脂肪细胞产生的文章，文章中发现一种名为BMP7的蛋白可促进棕色脂肪蛋白形成。斯德哥摩尔大学国际著名的脂肪细胞领域顶级科学家Barbara Cannon写给Nature的评论说，今天发现的这两个对棕色脂肪细胞起重要意义的分子，为解决肥胖症带来了新的思路，在肥胖症治疗路上又迈进了一步，希望有朝一日我们可以应用这些科学成果根治肥胖。

 

PDRM16真是个神奇的分子，既可以将坏脂肪（白色脂肪）转变为好脂肪（棕色脂肪），还能将棕色脂肪转变为肌肉。除了可减肥外，还可促进长肌肉塑造身形，不得不说神奇的PDRM16可能为减肥和塑形带来一场革命。

生物通 张欢