肥胖和糖尿病等代谢性疾病在极为普遍。长期以来，研究中一直忽视称为微生物蛋白的微小蛋白质，但新证据表明它们在新陈代谢中具有重要作用。Salk 的科学家发现，棕色脂肪和白色脂肪中都充满了数千种以前未知的微生物蛋白，并表明其中一种称为 Gm8773 的微生物蛋白可以增加小鼠的食欲。
这些发现于 2023 年 1 月 3 日发表在Cell Metabolism上，可能会导致开发出一种治疗方法，以帮助人们在某些疾病情况下增加体重，例如在癌症化疗期间。此外，通过确定这些微生物蛋白的存在，该团队也为科学界研究微生物蛋白提供了宝贵的资源。
“更好地了解调节肥胖和代谢健康的过程，以便为未来提供改进的治疗方法，这一点至关重要，”索尔克教授 Alan Saghatelian 说，他是该研究的共同通讯作者，也是 Frederik Paulsen 博士的持有人。“拥有这份微生物蛋白清单将有助于新陈代谢领域识别各种代谢疾病的新参与者。我们已经展示了一种促进进食的生物活性微生物蛋白，以及其他参与脂肪代谢的微生物蛋白。”
脂肪组织分泌许多不同的蛋白质来调节摄食、能量平衡和热量的产生。被称为“坏脂肪”的白色脂肪通常位于皮肤下方和腹部区域。这种类型的脂肪充当能量储存库，与肥胖和超重引起的其他疾病有关。相比之下，棕色脂肪或“好脂肪”位于肩膀周围和脊髓周围。棕色脂肪与适当的营养、运动和健康有关。
在这项研究中，科学家们使用创新的基因组学技术来检查小鼠细胞中的棕色、白色和米色脂肪(另一种具有类似于白色和棕色脂肪特征的脂肪)。他们发现了 3,877 个基因可以在白色和棕色脂肪中产生微生物蛋白。此外，他们还研究了喂食高脂肪西方饮食的小鼠体内这些基因的水平，并将数百种微生物蛋白与脂肪组织代谢的变化联系起来。总体而言，该分析首次突出了许多可能与代谢相关的微生物蛋白。
“我们已经提供了一个路线图，说明如何最好地利用我们的数据来联系并最终描述微生物蛋白在基本代谢途径中的作用，”第一作者 Thomas Martinez 说，他曾是 Saghatelian 实验室的博士后研究员，现在是加州大学的助理教授尔湾。
该团队还专注于一种名为 Gm8773 的微生物蛋白，它位于大脑的喂养中心，称为下丘脑。微生物蛋白在大脑中的位置表明它可能在食欲中发挥作用。事实上，当科学家们给肥胖小鼠施用 Gm8773 时，小鼠消耗了更多的食物。还有一个类似于 Gm8773 的人类基因，称为 FAM237B，该基因在人类中也可以起到类似的作用，促进进食。根据研究人员的说法，这种微生物蛋白最终可能会被开发成一种治疗剂，以促进体重极度减轻的人体重增加。
“我们研究中提出的新微生物蛋白是新陈代谢领域和脂肪生物学研究的令人兴奋的发现，”共同通讯作者 Chris Barnes 说，他曾在诺和诺德西雅图研究中心工作，现任 Velia 蛋白质组学负责人疗法。“我们希望这一资源将用于为科学界产生许多新的实验假设，以便在他们自己的实验室中进行测试，并且这项工作会导致生物学中新机制的鉴定。”
未来，科学家们计划开发工具来研究 Gm8773 和 FAM237B 的作用，目标是最终开发出一种可以增加人类食欲的疗法。
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