蛋白质Sirtuin7抑制棕色脂肪组织的产热

哺乳动物通过称为产热的过程将储存在脂肪(脂肪)组织中的能量转化为热量。该过程受称为 sirtuins 的信号蛋白家族调节。熊本大学研究人员最近的一项研究揭示了蛋白质 Sirtuin 7 抑制小鼠产热的机制。这些发现可能为针对代谢失调引起的疾病的新疗法铺平道路。

哺乳动物通过将脂肪组织中以脂肪形式储存的能量转化为热量来调节体内温度。棕色脂肪组织 (BAT) 在这个被称为组织产热的过程中起着至关重要的作用。BAT 产热需要严格监管，因为产热在某些条件下是有益的，例如寒冷环境，但在其他条件下是有害的，例如在饥饿或睡眠期间。BAT 产热作用的抑制和激活之间的平衡也对成年人的体重指数和葡萄糖水平等因素具有长期影响。这种对 BAT 产热作用的仔细调节主要由称为 sirtuins 的信号蛋白家族控制。以前的文献表明，sirtuins 1-6 (SIRT1-6) 促进 BAT 产热，但到目前为止，

现在，在 Nature Communications上发表的一项新研究中，研究人员发现 SIRT7 抑制小鼠 BAT 产热。作为他们研究的一部分，他们培育了多个品系的“Sirt7 基因敲除小鼠”，即经过基因改造以不产生或产生无功能 SIRT7 的小鼠。他们发现这些 Sirt7 敲除小鼠表现出比 SIRT7 敲除小鼠更高的体温和能量消耗。“虽然有几种 sirtuins 积极参与 BAT 功能的调节，但我们发现 SIRT7 显然在 BAT 产热中起着相反的作用。我们的研究结果表明，棕色脂肪细胞(脂肪细胞)中的 SIRT7 缺陷会导致体外和体内的能量消耗增加，”该论文的第一作者、日本熊本大学的 Tatsuya Yoshizawa 教授评论道。

哺乳动物经常会经历低活动期，例如冬眠或麻木——一种较短的冬眠形式，在食物匮乏时持续数小时。小鼠的体温在麻木期间显着下降以保存能量。然而，在这项研究中，SIRT7基因敲除小鼠在此阶段的体温明显高于野生型小鼠。这一发现表明，SIRT7 可帮助小鼠减少正常活动期间以及低代谢活动期间的能量损失。

该研究还表明，SIRT7 通过限制另一种蛋白质非偶联蛋白 1 (UCP1) 的产生来影响产热。UCP1 是一种积极的产热调节剂，可促进能量转化为热量。研究人员观察到，研究中的敲除小鼠体内这种蛋白质的浓度明显高于野生型小鼠。他们进一步揭示了 SIRT7 抑制 UCP1 表达的分子途径，该途径特别涉及一种称为胰岛素样生长因子 2 mRNA 结合蛋白 2 (IMP2) 的中间蛋白。“我们的研究结果表明 SIRT7 使 IMP2 去酰化。脱酰的 IMP2 与 Ucp1 mRNA 的结合更强，从而抑制其翻译成 UCP1 蛋白，进而抑制 BAT 产热，”Yoshizawa 教授解释说。

BAT 产热被普遍认为具有健康益处，特别是对于摄入过量营养素、患有肥胖症或其他代谢紊乱的人。最近的研究表明，它还有助于代谢亢进疾病的发展和进展，例如癌症、烧伤和传染病。这项研究的发现，特别是关于 SIRT7 作为 BAT 产热的关键调节因子，将在开发新靶点和治疗这些疾病和病症的疗法中得到应用。