基础医学

Nature:肥胖基因 S6K1 是如何诱导肥胖和衰老的?

作者:佚名 来源:生物 360 日期:2017-02-09
导读

         S6K1 在许多关键的代谢应答过程中发挥作用,以往的研究表明 S6K1 与肥胖的发生有密切关系。2 月 8 日,西班牙的科学家们发表在《 Nature 》上的研究报告,他们发现了 mTORC1-S6K1 的下游效应分子。S6K1 激酶通过 EPRS 和 FATP1 影响代谢途径,介导小鼠的肥胖和衰老 。这一研究将推动生物标志物的发展,促进针对肥胖和老龄化的靶向治疗。

关键字:  肥胖基因 

        S6K1 在许多关键的代谢应答过程中发挥作用,以往的研究表明 S6K1 与肥胖的发生有密切关系。2 月 8 日,西班牙的科学家们发表在《 Nature 》上的研究报告,他们发现了 mTORC1-S6K1 的下游效应分子。S6K1 激酶通过 EPRS 和 FATP1 影响代谢途径,介导小鼠的肥胖和衰老 。这一研究将推动生物标志物的发展,促进针对肥胖和老龄化的靶向治疗。

        我们体内的脂肪细胞的多少会在幼年时期被确定,长大以后体积可能会发生变化,但数量不会减少。对于脂肪细胞数量较多的人,任何时候都很容易变胖。这或许可以解释为什么有些“菇凉”比较容易胖,甚至是“连喝水都会长胖”。

        S6K1 基因能决定我们幼年时期的脂肪细胞数量,脂肪细胞由干细胞分化而来。该研究的作者 George Thomas 博士和 Sara Kozma 博士是代谢和癌症研究小组的负责人。他们以前的研究已经显示 S6K1 通过转录调节间充质干细胞(MSC)分化为脂肪细胞,并在在脂肪组织的扩增中起关键作用。S6K1 能决定脂肪细胞的数量。S6K1 在干细胞分化过程趋于活跃,就会抑制能够遏制脂肪细胞分化的 WNT 信号,最终促进了脂肪细胞的分化。

        研究人员发现谷氨酰脯氨酰 tRNA 合成酶(EPRS)可以作为 mTORC1-S6K1 靶标,促进肥胖和老化。mTORC1-S6K1 诱导 EPRS 的磷酸化,其从氨酰基 tRNA 多重合成酶复合物的释放,这是在蛋白质合成之外执行 EPRS 的非常规功能所必须的。

        为了研究 EPRS 磷酸化的生理功能,研究人员构建了携带 Eprs 磷酸缺陷的敲入突变小鼠。纯合 Eprs 敲入突变小鼠显示出低体重、脂肪组织减少、寿命延长的特点,这与 S6K1 缺陷小鼠、脂肪组织缺陷型小鼠的表型相类似。

        EPRS 磷酸化介导 S6K1 依赖的代谢反应。在脂肪细胞中,胰岛素刺激 S6K1 依赖性的 EPRS 磷酸化从多重复合酶复合物中释放。此外,通过相互作用筛选显示 EPRS 的磷酸化与脂肪酸转运蛋白 1(FATP1)相结合,诱导其定位于细胞膜上,并刺激长链脂肪酸的吸收。EPRS 和 FATP1 是 mTORC1-S6K1 的下游效应分子,对代谢表型至关重要。

        这些研究结果为 S6K1 可以作为肥胖的预测因子或作为抑制肥胖的药物靶标提供了更进一步的证据。目前 Kozma 博士与 Girona 医院的 JoséManuelFernández-Real 博士进行合作,利用脂肪组织样本来验证这些结果,并开发检测脂肪组织扩增的新生物标志物。

        参考文献:

        New study reinforces the contribution of S6K1 kinase in obesity and aging.

        EPRS is a critical mTORC1–S6K1 effector that influences adiposity in mice.

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