bản tóm tắt: Các nhà nghiên cứu đã đạt được tiến bộ đáng kể trong việc tìm hiểu tác động của béo phì lên ty thể, như được trình bày chi tiết trong một nghiên cứu gần đây.

Họ phát hiện ra rằng chế độ ăn nhiều chất béo khiến ty thể trong tế bào mỡ của chuột phân mảnh thành các đơn vị nhỏ hơn, kém hiệu quả hơn, một quá trình được kiểm soát bởi một gen duy nhất. Bằng cách xóa gen này, những con chuột được bảo vệ khỏi tăng cân mặc dù vẫn ăn cùng một chế độ ăn nhiều chất béo.

Nghiên cứu này cung cấp những hiểu biết mới về sự mất cân bằng trao đổi chất ở bệnh béo phì, mở đường cho các liệu pháp nhắm mục tiêu tiềm năng.

Sự kiện chính:

1. Nghiên cứu tiết lộ rằng chế độ ăn nhiều chất béo dẫn đến sự phân hủy ty thể trong tế bào mỡ, làm giảm khả năng đốt cháy chất béo của chúng.
2. Một gen liên quan đến RaIA được phát hiện là nguyên nhân gây ra sự phân mảnh ty thể và rối loạn trao đổi chất ở bệnh béo phì.
3. Bằng cách loại bỏ gen này, các nhà nghiên cứu đã bảo vệ thành công chuột khỏi bệnh béo phì do chế độ ăn nhiều chất béo, gợi ý một mục tiêu điều trị mới để điều trị bệnh béo phì ở người.

nguồn: Đại học California San Diego

Số người béo phì đã tăng gần gấp ba kể từ năm 1975, tạo ra một đại dịch toàn cầu. Trong khi các yếu tố lối sống như chế độ ăn uống và tập thể dục đóng vai trò trong sự phát triển và tiến triển của bệnh béo phì, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng béo phì cũng liên quan đến những bất thường về trao đổi chất nội tại.

Giờ đây, các nhà nghiên cứu từ Trường Y khoa UC San Diego đã làm sáng tỏ mới về mức độ ảnh hưởng của béo phì đến ty thể, cấu trúc sản xuất năng lượng quan trọng trong tế bào của chúng ta.

Trong một nghiên cứu được công bố vào ngày 29 tháng 1 năm 2023 trên tạp chí Trao đổi chất bình thườngCác nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi chuột được cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo, ty thể bên trong tế bào mỡ của chúng sẽ phân chia thành các ty thể nhỏ hơn và khả năng đốt cháy chất béo giảm đi. Hơn nữa, họ phát hiện ra rằng quá trình này được kiểm soát bởi một gen duy nhất. Bằng cách xóa gen này khỏi chuột, họ có thể bảo vệ chúng khỏi tăng cân quá mức, ngay cả khi chúng ăn chế độ ăn nhiều chất béo như những con chuột khác.

Alan Salthill, MD, giáo sư tại Khoa Y tại Trường Y UC San Diego cho biết: “Lượng calo dư thừa do ăn quá nhiều có thể dẫn đến tăng cân và cũng kích hoạt một loạt các quá trình trao đổi chất làm giảm quá trình đốt cháy năng lượng”. tệ hơn.” “Gen mà chúng tôi xác định được là một phần quan trọng của sự thay đổi từ cân nặng khỏe mạnh sang béo phì.”

Béo phì, ảnh hưởng đến hơn 40% người trưởng thành ở Hoa Kỳ, xảy ra khi cơ thể tích tụ quá nhiều chất béo, chất béo được lưu trữ chủ yếu ở mô mỡ. Mô mỡ thường mang lại những lợi ích cơ học quan trọng bằng cách đệm các cơ quan quan trọng và cung cấp khả năng cách nhiệt. Nó cũng có các chức năng trao đổi chất quan trọng, chẳng hạn như giải phóng hormone và các phân tử tín hiệu tế bào khác hướng dẫn các mô khác đốt cháy hoặc dự trữ năng lượng.

Trong trường hợp mất cân bằng lượng calo như béo phì, khả năng đốt cháy năng lượng của tế bào mỡ bắt đầu suy giảm, đây là một trong những nguyên nhân khiến người béo phì khó giảm cân. Làm thế nào những bất thường về trao đổi chất này bắt đầu là một trong những bí ẩn lớn nhất xung quanh bệnh béo phì.

Để trả lời câu hỏi này, các nhà nghiên cứu đã cho chuột ăn chế độ ăn nhiều chất béo và đo lường tác động của chế độ ăn này đối với ty thể trong tế bào mỡ, cấu trúc bên trong tế bào giúp đốt cháy chất béo. Họ phát hiện ra một hiện tượng bất thường. Sau khi ăn chế độ ăn nhiều chất béo, ty thể trong các phần mô mỡ của chuột trải qua quá trình phân mảnh, chia thành nhiều ty thể nhỏ hơn, hoạt động kém hiệu quả và đốt cháy ít chất béo hơn.

Ngoài việc khám phá ra hiệu ứng trao đổi chất này, họ còn phát hiện ra rằng nó được điều khiển bởi hoạt động của một phân tử duy nhất gọi là RaIA. RaIA có nhiều chức năng, bao gồm giúp phá vỡ ty thể khi chúng gặp trục trặc. Nghiên cứu mới cho thấy rằng khi phân tử này hoạt động quá mức, nó sẽ cản trở hoạt động bình thường của ty thể, dẫn đến các vấn đề về trao đổi chất liên quan đến béo phì.

Saltiel cho biết: “Về bản chất, việc kích hoạt RaIA mãn tính dường như đóng một vai trò quan trọng trong việc hạn chế tiêu hao năng lượng ở mô mỡ béo phì”. “Bằng cách hiểu được cơ chế này, chúng tôi tiến một bước gần hơn tới việc phát triển các liệu pháp nhắm mục tiêu có thể giải quyết vấn đề tăng cân và mất cân bằng trao đổi chất liên quan bằng cách tăng cường đốt cháy chất béo.”

Bằng cách xóa gen liên quan đến RaIA, các nhà nghiên cứu có thể bảo vệ chuột khỏi tăng cân do chế độ ăn kiêng. Bằng cách nghiên cứu sâu hơn về hóa sinh, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng một số protein bị ảnh hưởng bởi RaIA ở chuột giống với protein của con người có liên quan đến béo phì và kháng insulin, cho thấy các cơ chế tương tự có thể dẫn đến béo phì ở người.

Saltiel cho biết: “Sự so sánh trực tiếp giữa sinh học cơ bản mà chúng tôi đã phát hiện và kết quả lâm sàng trong thế giới thực nhấn mạnh tầm quan trọng của những phát hiện này đối với con người và gợi ý rằng chúng tôi có thể giúp điều trị hoặc ngăn ngừa béo phì bằng cách nhắm mục tiêu vào con đường RaIA bằng các liệu pháp mới”. .

“Chúng tôi chỉ mới bắt đầu hiểu được quá trình trao đổi chất phức tạp của căn bệnh này, nhưng những khả năng trong tương lai rất thú vị.”

Các đồng tác giả của nghiên cứu bao gồm: Wenmin Xia, Preethi Virajandham, Yu Cao Yayun Xu, Tory Ryan, Jiaxin Qian, Ying Jones, Zhao Weihong, Zichen Wang, Hiroyuki Hakozaki và Johannes Schoenberg từ Đại học California, San Diego, và Peng Zhao từ Đại học California. từ Trung tâm Khoa học Y tế Texas, Hui Gao và Mikael Ryden tại Viện Karolinska, Christopher Liddell, Ruth Yu, Michael Downes, Ronald Evans và Jianfeng Huang tại Viện Nghiên cứu Sinh học Salk, Martin Wabich tại Trung tâm Y tế Đại học Ulm và Shannon Reilly tại trường Cao đẳng Y tế Weill. Từ Đại học Cornell.

Tài chính: Nghiên cứu này được tài trợ một phần bởi Viện Y tế Quốc gia (tài trợ P30DK063491, R01DK122804, R01DK124496, R01DK125820 và R01DK128796).

Về tin tức nghiên cứu di truyền và béo phì

tác giả: Miles Martin
nguồn: Đại học California San Diego
giao tiếp: Miles Martin – Đại học California San Diego
hình ảnh: Hình ảnh được ghi có vào Tin tức khoa học thần kinh

Tìm kiếm ban đầu: Mở quyền truy cập.
“Béo phì gây ra sự phân mảnh ty thể và rối loạn chức năng tế bào mỡ trắng do kích hoạt RalA“Bởi Alan Salthill và cộng sự. Trao đổi chất bình thường

một bản tóm tắt

Béo phì gây ra sự phân mảnh ty thể và rối loạn chức năng tế bào mỡ trắng do kích hoạt RalA

Rối loạn chức năng ty thể là dấu hiệu đặc trưng của bệnh béo phì ở người và động vật gặm nhấm, kháng insulin và bệnh gan nhiễm mỡ. Ở đây chúng tôi chỉ ra rằng việc cho ăn chế độ ăn nhiều chất béo (HFD) gây ra sự phân mảnh ty thể trong tế bào mỡ trắng bẹn của chuột đực, dẫn đến giảm khả năng oxy hóa thông qua quá trình phụ thuộc vào GTPase RalA nhỏ.

Biểu hiện và hoạt động của RalA được tăng lên trong các tế bào mỡ màu trắng sau HFD. Việc xóa RalA có mục tiêu trong các tế bào mỡ màu trắng sẽ ngăn ngừa sự phân mảnh ty thể và giảm sự tăng cân do HFD gây ra bằng cách tăng quá trình oxy hóa axit béo.

Về mặt cơ học, RalA làm tăng sự phân hạch trong tế bào mỡ bằng cách đảo ngược quá trình phosphoryl hóa Ser637 ức chế của protein phân hạch Drp1, dẫn đến sự phân mảnh ty thể hơn nữa. Biểu hiện mô mỡ tương đồng với con người của Drp1, DNM1LNó có liên quan tích cực đến béo phì và kháng insulin.

Do đó, việc kích hoạt RalA mãn tính đóng một vai trò quan trọng trong việc ngăn chặn sự tiêu hao năng lượng ở mô mỡ béo phì bằng cách chuyển sự cân bằng của động lực của ty thể theo hướng phân hạch quá mức, góp phần tăng cân và rối loạn chức năng trao đổi chất.