多达40%的美国人肥胖，这使他们面临高血压、糖尿病、中风、心脏病和某些癌症的更高风险，根据疾病控制与预防中心（CDC）的数据。特拉华大学的新研究旨在通过从基因层面探讨肥胖问题来解决这一问题。
首席研究员、特拉华大学健康科学学院运动学和应用生理学助理教授伊布拉·法恩彻（Ibra Fancher）发现，脂肪组织（即常见的脂肪）中的基因表达存在显著差异。曾经被认为只是脂肪储存的脂肪组织现在被公认为重要的内分泌器官。该组织的功能障碍与严重的心血管和代谢疾病有关。
在这项发表于《生理基因组学》（Physiological Genomics）的研究中，法恩彻及其同事使用动物模型研究了饮食如何影响脂肪组织中的基因表达。一组动物摄入类似于典型的高脂、高热量西方饮食，而另一组则食用标准饲料超过一年。
“我们预计会看到脂肪中的显著变化，确实如此，高脂组的脂肪沉积物明显不同，显示出与不良饮食和肥胖相关的显著变化。”特拉华大学健康科学学院运动学和应用生理学助理教授伊布拉·法恩彻说。
主要发现
这项由美国国立卫生研究院（NIH）资助给特拉华大学心血管健康卓越研究中心（COBRE）的研究发现，在皮下脂肪组织（SAT，一种危险较小的脂肪形式）中有超过300个基因差异表达。相比之下，在内脏脂肪组织（VAT）中，近700个基因差异表达。内脏脂肪，即围绕重要器官的脂肪，增加了人们患重大健康问题的风险。
“VAT与SAT的对比非常明显。内脏脂肪的扩张及其在肥胖和代谢疾病中的炎症作用尤为严重。”法恩彻说。“本研究表明，肥胖（通常由不良饮食和久坐不动的生活方式引起）对特定脂肪组织的影响很可能是影响健康的主因之一。这使得受影响的组织成为保护其他系统的良好干预目标。”
在分析的数千个基因中，法恩彻的研究确定了四个与代谢、钙处理和炎症相关的基因，值得进一步研究。
“我们已经在研究这些基因是否可以改善肥胖中的脂肪组织功能。”法恩彻说。“它们可能成为现有药物的目标或催生专门设计用于影响这些基因的新疗法。”
创新的方法
法恩彻与特拉华生物技术研究所测序和基因分型中心主任布鲁斯·金汉姆（Bruce Kingham），以及特拉华大学生物信息学和计算生物学中心及Delaware INBRE生物信息学数据科学核心主任肖恩·波尔森（Shawn Polson）合作，后者也是工程学院计算机与信息科学系的研究教授。
“我们的核心设施提供了RNA测序和生物信息学所需的先进技术和专业知识，使特拉华大学的研究人员能够进行此类研究。”波尔森说。“在这个项目中，当我们分析数据时，它非常清楚地指出了在VAT和SAT之间不同的肥胖相关基因和通路。”
三年级博士生马勒克·阿尔拉迪（Malak Alradi），主修分子生物学和遗传学，在组织基因进入通路方面发挥了关键作用，以更好地理解其生物学意义。
“在我开始这项研究之前，我认为身体中的脂肪都是一样的，但当我看到RNA测序并研究了不同的基因和通路后，我意识到VAT受肥胖的影响远大于SAT。”阿尔拉迪说。“我们的方法展示了这些过程是如何相互关联的，为什么针对特定通路可能会对肥胖治疗产生影响。”
严格的统计方法也确认了关于脂肪沉积的关键发现，包括代谢和炎症的变化。
“这让我们对所识别的基因感到非常有信心。”法恩彻说。“这突显了我们发现的新颖性。”
下一步计划
法恩彻现在计划研究人类脂肪组织中的基因表达。与ChristianaCare减肥手术主任凯特琳·哈尔伯特（Caitlin Halbert）博士合作，法恩彻希望确定先前的发现是否适用于人类样本。
他还注意到可能存在性别差异。
“肥胖对两性的不同影响很大，因此我不会惊讶于我们发现性别差异。”法恩彻说。“认识到这些差异对于制定更个性化和有针对性的干预措施至关重要。”
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