随着人体衰老，棕色脂肪组织活性下降，燃烧的卡路里减少，这可能导致肥胖和某些随年龄加重的慢性心血管疾病。
由巴塞罗那大学领导的一项研究确定了衰老过程中棕色脂肪活性丧失的关键分子机制。该研究为设计增强该组织活性的策略以及预防人口老龄化过程中的慢性代谢和心血管疾病开辟了新视角。
这篇发表在《科学进展》(Science Advances)杂志上的论文由巴塞罗那大学生物学院和巴塞罗那科学公园-巴塞罗那大学生物医学研究所(IBUB)以及肥胖与营养病理生理学CIBER区域(CIBEROBN)的Joan Villarroya教授领导。美国纽约阿尔伯特·爱因斯坦医学院的研究团队也参与了此项研究。
棕色脂肪组织：如何防止其在衰老过程中失活？
棕色脂肪组织是能够从脂肪产生身体热量(产热)的主要器官。它对肥胖、2型糖尿病和心血管疾病具有保护作用，并在寒冷或饮食刺激等特定因素下被激活，在这些情况下，身体通过增加消耗多余卡路里的代谢来反应。然而，导致其活性在衰老过程中下降的分子机制仍不明确。
这项在动物模型中进行的研究显示，棕色脂肪的产热激活与一种称为分子伴侣介导的自噬(CMA)的细胞过程增加相关，该过程增强了特定蛋白质的选择性降解。
在衰老过程中，分子伴侣介导的自噬减少，导致棕色脂肪组织活性丧失。
"因此，作用于分子伴侣介导的自噬可能在调节组织活性中发挥关键作用，"巴塞罗那大学生物化学与分子生物医学系的Villarroya教授表示。
棕色脂肪组织的活性受到严格调控，以防止不同化学底物的不受控制的代谢。这种控制由作为产热活性抑制剂的蛋白质确保，当身体不需要激活棕色脂肪组织时，这些蛋白质就会被激活。
"分子伴侣介导的自噬的功能是蛋白质的选择性消除。我们观察到，这一过程负责降解这些抑制蛋白，从而使棕色脂肪保持活性，"Villarroya解释道。
多年来，研究人员一直试图设计能够激活棕色脂肪组织以防止其衰退的药物，但迄今为止，各种选择都产生了不必要的副作用。
"现在，一些能够有效调节分子伴侣介导的自噬的实验性药物开始出现，"Villarroya表示。"在这项研究中，老年小鼠接受了这些药物治疗，脂肪组织能够在衰老过程中保持其活性并改善代谢功能。"
未来治疗患者的药物
目前，一些旨在激活此过程的临床前药物已经可用，这些药物最初是为潜在治疗神经退行性疾病而开发的，在这些疾病中，具有病理作用的蛋白质经常积累。
在临床方面，可以考虑使用这些化合物来防止随着年龄增长棕色脂肪的失活，或在其他棕色脂肪组织活性低下具有病理后果的情况下使用，如肥胖或糖尿病。
因此，研究团队正在研究如何利用分子伴侣介导的自噬来增强代谢能量消耗，从而控制肥胖及其负面心血管代谢影响。
"我们正在与多家医院合作，在实验模型和患者初步研究中推进这些研究方向，"Joan Villarroya总结道。
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