我們體內(nèi)主要有兩種脂肪,白色脂肪負(fù)責(zé)儲存多余熱量,過多會導(dǎo)致肥胖;褐色/米色脂肪富含線粒體,能燃燒脂肪產(chǎn)生熱量,幫助維持體溫和消耗能量。隨著年齡增長,褐色脂肪的功能逐漸衰退,而白色脂肪則更容易堆積。
一篇發(fā)表在《Aging Cell》上的研究,通過給中年小鼠補(bǔ)充AKG,不僅成功抑制了高脂飲食帶來的肥胖,還改善了血糖控制能力。這背后的機(jī)制,竟與我們體內(nèi)“好脂肪”--褐色/米色脂肪的生成密切相關(guān)。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),中年小鼠血液中的AKG含量明顯低于年輕小鼠,而AKG正是啟動“白色脂肪向米色脂肪轉(zhuǎn)化”過程中必需的輔因子。
AKG通過促進(jìn)一種叫作PRDM16的關(guān)鍵基因啟動子區(qū)的DNA去甲基化,激活米色脂肪的形成程序,從而增強(qiáng)脂肪的“燃脂”能力。
研究團(tuán)隊(duì)將10個(gè)月大的中年小鼠分為四組,分別給予普通飲食、普通飲食+AKG、高脂飲食、高脂飲食+AKG,持續(xù)8周。結(jié)果發(fā)現(xiàn):
? 體重控制:高脂飲食+AKG組的小鼠體重增長顯著低于單純高脂飲食組;
? 血糖改善:AKG顯著提升了高脂飲食小鼠的葡萄糖耐受能力;
? 脂肪形態(tài):補(bǔ)充AKG后,小鼠皮下脂肪中出現(xiàn)了更多“米色化”脂肪細(xì)胞,脂肪細(xì)胞直徑減小,結(jié)構(gòu)更健康;
? 代謝提升:AKG組小鼠在夜間耗氧量和產(chǎn)熱量更高,表明基礎(chǔ)代謝增強(qiáng)。
α-酮戊二酸補(bǔ)充劑可預(yù)防肥胖并改善葡萄糖耐量水平
10月齡C57BL6小鼠分別飼喂對照飲食或 HFD ,并補(bǔ)充0%或1%(w/v)α-酮戊二酸,持續(xù)2個(gè)
月。(a)體重。(b)攝食量。(c) 葡萄糖耐量試驗(yàn)。(d) 脂肪組織重量。(e) iWAT的H&E染色及脂肪細(xì)胞分布代表性圖像。*p< .05(n= 6,均值 ± SEM)
研究人員將小鼠置于4℃低溫環(huán)境中,模擬寒冷刺激。結(jié)果發(fā)現(xiàn):
? 高脂飲食小鼠體溫下降明顯,而補(bǔ)充AKG后體溫恢復(fù)更快;
? 在寒冷刺激下,AKG進(jìn)一步增強(qiáng)了米色脂肪相關(guān)基因(如UCP1、PRDM16)的表達(dá),說明AKG在激活“脂肪燃燒”通路中扮演關(guān)鍵角色。
補(bǔ)充α-酮戊二酸調(diào)節(jié)冷暴露后的產(chǎn)熱
(a)直腸溫度 (b)表面溫度 (c)棕色脂肪組織中PRDM16和UCP1含量
AKG是TET蛋白家族的必需輔因子,而TET蛋白負(fù)責(zé)將DNA上的甲基化標(biāo)記(5mC)轉(zhuǎn)化為羥甲基化標(biāo)記(5hmC),這是激活基因表達(dá)的重要步驟。隨著年齡增長,AKG水平下降,導(dǎo)致PRDM16等基因的啟動子區(qū)甲基化水平升高,基因表達(dá)受阻,米色脂肪生成能力下降。
簡單來說,AKG就像一把“基因鑰匙”,能打開脂肪燃燒的開關(guān)。補(bǔ)充AKG,可能通過激活脂肪的“燃燒模式”,幫助中年機(jī)體抵抗高脂飲食誘發(fā)的肥胖與代謝紊亂。