肥胖是一類容易引發多種代謝紊亂疾病(如糖尿病心血管疾病以及脂肪肝等)的慢性疾病。前脂肪細胞(preadipocyte)向脂肪細胞(adipocyte)的轉變,即脂肪生成過程,是青少年以及成年人發福的主要原因。在成年人體內,脂肪生成與脂肪細胞的凋亡兩者之間的動態平衡使得體重維持在正常水平,盡管如此,人的身體中每年將有10%的脂肪細胞發生替換。因此,脂肪生成過程是肥胖防治的有效靶點。
脂肪的生成依賴多步驟的基因調控,其中核受體具有重要的作用。PPARγ表達于脂肪生成過程的中后期,對于脂肪細胞的分化與成熟具有正面的調控作用。NEDD8是一類類泛素蛋白,它常用于胞內蛋白的翻譯后修飾,而與泛素化降解不同,NEDD8的修飾具有許多不同的作用,其中包括轉錄調控。由于實驗證明肥胖小鼠中NEDD8的表達量會有明顯提高,這一現象說明NEDD8對于脂肪生成過程也許具有一定的影響。
針對這一問題,來自韓國首爾國立大學醫學院的Y-S Chun課題組進行了深入研究,相關結果發表在最近一期的《Cell Death & Differentiation》雜志上。
首先,作者利用3T3-L1細胞系進行脂肪生成的體外誘導試驗,通過下調NEDD8的表達量,作者發現細胞脂肪化的進程受到了明顯的抑制。之后,作者將野生型與NEDD8下調的前脂肪組織移植入小鼠體內,并觀察其發育情況。結果顯示,NEDD8的缺失能夠抑制前脂肪細胞向脂肪細胞的轉化。
進一步,作者發現NEDD8能夠抑制PPARγ的泛素化,而這一過程有助于PPARγ活性的穩定。而這一過程依賴于E3泛素連接酶MDM2的參與。
最后,作者利用人工合成的化合物MLN4924處理細胞,發現這一處理能夠抑制NEDD8對PPARγ的修飾并抑制脂肪生成的過程。體內試驗也表明,使用MLN4924后小老鼠受到誘導的肥胖發生受到了一定程度的影響。
綜上,作者利用一系列體內外試驗證明了NEDD8是脂肪細胞生成過程的關鍵元件,這一蛋白可以作為治療肥胖癥的潛在藥物靶點。
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