****Cell子刊解析肥胖与心脏病

　　

生物通报道：近期曲美减肥胶囊事件引发了公众对于减肥药品与心脏病联系的关注，其实一直以来，科学家们都认为胖瘦与心脏病的关系十分密切，早些时候，世界心脏组织就曾表示，肥胖将取代吸烟成为心脏病和中风的头号诱因。不过对于肥胖与心脏病之间的作用分子机制，科学家们并不十分清楚。

近期来自桑福德/伯纳姆医学研究所（Sanford-Burnham Medical Research Institute）的研究人员利用果蝇这种模式生物，发现一种名为TOR的蛋白可以调控脂肪在心脏部位的堆积程度。这一研究解析了肥胖症诱发心脏病的分子机理，为相关的治疗提供了重要的理论依据。这一研究成果公布在Cell Metabolism杂志（Cell出版社旗下刊物）上。

领导这一研究的是桑福德/伯纳姆医学研究所的Rolf Bodmer和Sean Oldham，前者是湖南师范大学教授，受聘为国家教育部第七批“****奖励计划讲座教授”。

目前全世界有10亿人超重，在25－35岁的人群中，严重肥胖的人比瘦人的死亡率高12倍。肥胖易引发糖尿病，而糖尿病是导致心脏病和中风的主要病因之一。

雷帕霉素靶蛋白(target of rapamycin,TOR)是近年来发现的一类进化上保守的蛋白家族，广泛存在于酵母、果蝇、哺乳动物中，该家族包括TOR1、TOR2、MEC1、TEL1、RAD3、MEI-41、DNA-PK、ATM、ATR、TRAPP及哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammal target of rapamycin,mTOR)。

在最新的研究中，研究人员发现了TOR在调控心脏脂肪堆积方面的重要作用：当该蛋白质的水平受到抑制时，一种负责分解脂肪的酶的活性就会增强，果蝇心脏部位的脂肪堆积就会减少。这些肥胖果蝇的心脏功能就会得到改善，从而减少患心脏病的几率。

研究人员还发现不管是抑制果蝇整个体内的TOR蛋白水平，还是单纯抑制果蝇脂肪组织或心脏细胞内的TOR蛋白水平，都能起到同样的保护心脏的作用。这一研究成果将有助于研究人员对肥胖症诱发心脏病等问题进行干预。

这项研究是通过果蝇这种模式动物分析获得的，研究人员表示果蝇是研究心脏疾病的理想模型，因为果蝇心脏发育的基本分子机理与脊椎动物十分相似。实验过程中，研究人员用高脂肪的椰子油喂食果蝇，使其变得肥胖，而且出现了与人类肥胖症患者类似的某些症状，如心脏机能失调。

这项研究表明如果对肥胖果蝇体内的TOR蛋白进行调控，就可以使得肥胖果蝇的心脏免受脂肪堆积的损害，有效预防心脏病。这将有助于研究人员对肥胖症诱发心脏病等问题进行干预。

Rolf Bodmer教授多年来利用果蝇进行心脏相关内容的研究，他曾在国内《遗传学报》上发表文章，解析了svp基因在果蝇副心肌细胞生长中的作用。

研究发现在svp纯合突变体中，报告基因lacZ在心肌细胞中的表达图式正常，但在副心肌细胞中的表达图型明显异常，而且部分EPC细胞生长尺寸增加。某些体节的DA1肌肉祖细胞缺失，晚期突变体胚胎体壁肌肉细胞也呈现异常，表明基因svp的活性对果蝇副心肌细胞、DA1肌肉祖细胞和体壁肌肉细胞的分化是必须的，并且可能与EPC副心肌细胞的尺寸生长有关。

（生物通：万纹）

原文摘要：

High-Fat-Diet-Induced Obesity and Heart Dysfunction Are Regulated by the TOR Pathway in Drosophila

Highlights
High-fat-diet (HFD)-treated flies show signs of mammalian metabolic syndrome
HFD-induced obesity causes functional and structural abnormalities in the fly heart
Reduction of TOR pathway function prevents HFD-induced obesity effects
Blocking TOR signaling in the heart autonomously protects from HFD

Summary
High-fat-diet (HFD)-induced obesity is a major contributor to diabetes and cardiovascular disease, but the underlying genetic mechanisms are poorly understood. Here, we use Drosophila to test the hypothesis that HFD-induced obesity and associated cardiac complications have early evolutionary origins involving nutrient-sensing signal transduction pathways. We find that HFD-fed flies exhibit increased triglyceride (TG) fat and alterations in insulin/glucose homeostasis, similar to mammalian responses. A HFD also causes cardiac lipid accumulation, reduced cardiac contractility, conduction blocks, and severe structural pathologies, reminiscent of diabetic cardiomyopathies. Remarkably, these metabolic and cardiotoxic phenotypes elicited by HFD are blocked by inhibiting insulin-TOR signaling. Moreover, reducing insulin-TOR activity (by expressing TSC1-2, 4EBP or FOXO), or increasing lipase expressiononly within the myocardiumsuffices to efficiently alleviate cardiac fat accumulation and dysfunction induced by HFD. We conclude that deregulation of insulin-TOR signaling due to a HFD is responsible for mediating the detrimental effects on metabolism and heart function.