根据伊朗德黑兰(ANA)报道,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高风险。根据美国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基因层面探讨肥胖问题。
特拉华大学健康科学学院的运动学和应用生理学助理教授伊布拉·范彻(Ibra Fancher)在《生理基因组学》杂志上报告了这一发现。脂肪组织(即通常所说的脂肪)曾经被认为只是储存脂肪,现在被公认为是一个重要的内分泌器官。该组织的功能障碍与心血管和代谢疾病密切相关。
在这项研究中,范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。一组动物食用了类似于典型的高脂肪、高热量西方饮食的食物,而另一组则食用标准饲料超过一年。
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,皮下脂肪组织(SAT,一种较不危险的脂肪形式)中有超过300个基因差异表达,而在内脏脂肪组织(VAT)中,近700个基因差异表达。内脏脂肪,或围绕重要器官的脂肪,增加了一个人发生重大健康问题的风险。
“内脏脂肪与皮下脂肪的比较非常鲜明。内脏脂肪的扩张及其在肥胖和代谢疾病中的炎症作用特别严重。”范彻说。“这项研究表明,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非常大,这可能是影响健康的因素之一。因此,这些受影响的组织成为干预措施的良好目标,以保护其他系统。”
在分析的数千个基因中,范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。”范彻说,“它们可能成为现有药物的目标,或催生专门设计来影响这些基因的新治疗方法。”
范彻与特拉华生物技术研究所测序和基因分型中心的主任布鲁斯·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特拉华INBRE的生物信息学数据科学核心设施主任肖恩·波尔森(Shawn Polson)合作,波尔森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,使得特拉华大学的研究人员能够进行这类研究。”波尔森说。“在这个项目中,当我们分析数据时,它非常清楚地指向了在VAT和SAT之间不同的肥胖相关基因和途径。”
分子生物学和遗传学博士三年级学生马拉克·阿尔拉迪(Malak Alradi)在组织基因进入通路方面发挥了重要作用,以更好地理解其生物学意义。
“在我开始这项研究之前,我认为体内的脂肪都是一样的,但当我看到RNA测序并研究了不同的基因和通路后,我意识到内脏脂肪受到肥胖的影响远大于皮下脂肪。”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满意。”范彻说。“这突显了我们发现的新颖性。”
范彻现在计划研究人体脂肪组织中的基因表达。他与ChristianaCare减肥手术主任凯特琳·哈尔伯特(Caitlin Halbert)博士合作,旨在确定先前的发现是否适用于人类样本。
他还指出了性别差异的可能性。
“肥胖对两性的不同影响很大,因此如果我们发现了性别差异,我不会感到惊讶。”范彻说。“认识到这些差异对于制定更加个性化和有针对性的干预措施至关重要。”
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