词条 | SH2B1基因 |
释义 | 在脑细胞中有一个重要的蛋白,它是体重调节系统的关键蛋白,在调控脂肪储存、糖的使用、能量平衡和体重的众多信号分子中它作为一个关键蛋白起作用,这个关键蛋白就是SH2B1。16号染色体上的一个特定基因SH2B1在调控体重方面具有重要作用,此外该基因也参与血糖水平的调节。缺失该基因的人群有强烈的食欲,因此很容易发胖。 发现密西根大学医学院研究人员报道,大脑中一个蛋白可能在体重调节系统中发挥关键作用,它管理脂肪储存、糖利用、能量平衡和体重。在2009年2月发行的《Journal of Clinical Investigation》上,U-M研究人员Liangyou Rui, Ph.D.和他的研究小组报道了新发现的蛋白取名SH2B1,并且特别报道它在脑细胞中活性。利用多种遗传、饮食和激素技术,他们发现:SH2B1能调节身体体重、调节代谢信号分子leptin 和insulin活性、调节来自食物的能量利用。它甚至能缓解高脂饮食对身体体重的影响。 试验研究试验在两种类型鼠中进行,研究组改变这些鼠遗传信息使它们脑细胞中仅表达单一形式的SH2B1蛋白。蛋白在身体其他部位也出现,但研究人员能去除下丘脑中蛋白活性:下丘脑整合来自脑和身体的食物、饥饿、能量平衡和身体营养信号。 以前,Rui和他的小组已经发现缺乏SH2B1的基因敲除鼠变为肥胖的、糖尿病的并且不能停止进食。他们的身体失去对leptin 和insulin发出信号的反应能力,而leptin 和insulin能告知大脑减缓进食和脂肪储存。 新论文中他们不仅观察正常鼠和缺乏SH2B1基因的鼠,同时观察仅在脑细胞中表达SH2B1的鼠,表达量同正常或大于正常量。他们发现在基因敲除鼠脑中修复SH2B1能够完全缓解之前发生的代谢性疾病,但同时也提高了脑细胞对leptin信号的反应能力并且产生更多的调节饮食的信号。 此外,经过处理表达额外SH2B1的鼠未变为肥胖或失去对leptin信号的反应能力,在被喂食高脂肪也未发生上述情况,而在其他鼠中则产生上述影响。“肥胖,不论在鼠或者人类中,都是能量摄取和利用的失衡。此失衡和leptin和insulin信号改变关系密切,而且分别导致体重增加和2型糖尿病”U-M分子和综合生理学教授Rui说,“SH2B1似乎在这一系统中发挥关键的调节作用,通过影响脑下丘脑中leptin 和insulin 信号过程。” 研究组和其他研究人员发现SH2BI(以往称为SH2 -B)在细胞信号中为一类“万事通”,它能在细胞膜下和细胞核间移动,能结合不同的分子并促使其发出信号。特别地,它能结合多种酪氨酸激酶分子,包括作为insulin的受体分子和循环在脑及身体中的生长因子。它最重要的结合配体之一为JAK2,每当leptin分子结合到细胞,JAK2都激活。 leptin是身体信使,它带给脑“停止进食,我们饱了”的信息,当这些信息到达时JAK2协助接受这些信息,SH2B1和JAK2的结合关系是重要的一个方式。以前的论文中,Rui和前导师及目前同事Christin Carter-Su, Ph.D.曾表明SH2B1促进JAK2的活性和制造,并不像其他研究组发现的其它两种蛋白能降低其活性。Carter-Su为分子和综合生理学教授并且领导密西根糖尿病研究治疗中心生物医学研究部门。 除揭示脑中SH2B1活性的重要性外,新论文阐明SH2B1 有4种不同的表达形式,在身体多种组织中表达,包括脂肪组织脂肪细胞,肝脏,心脏,胰腺和肌肉。 Rui和研究组同时研究了脂肪细胞中SH2B1的作用,发现缺乏SH2B2基因的基因敲除鼠较正常鼠储存更多的脂肪,并且出现更大的脂肪细胞,使这种鼠的脂肪含量为正常鼠的2.5倍。而那些通过遗传改造在脑中修复SH2B1的鼠无上述变化--事实上它们较正常鼠有更少的脂肪。 由于这些鼠无能力在脂肪细胞中制造SHB21,作者猜想脂肪细胞SH2B1促进脂肪储存。当他们验证这一理论时发现,SH2B1似乎协助鼠胚细胞转变为脂肪细胞,称为脂肪形成。但是,它们猜想SH2B1在脑中的作用胜过它在脂肪组织中,能导致两个部位都缺乏SH2B1的鼠发生肥胖。 Rui及研究小组希望进一步在脑和身体中探究SH2B1的作用,并希望能把他们的发现转入人类临床研究。他们希望这项发现成为了解肥胖起因和后果更好的办法,包括2型糖尿病,并且成为远离和逆转它们的更好方法。 致胖机制肥胖是一种无节制的疾病,然而一项新的研究表明,一些肥胖症患者的体内实际上缺少了某些物质,即一部分染色体。这一缺失将剔除一个有助于人体控制血糖和食欲的基因。 肥胖会在家族中蔓延,并且研究人员已经鉴别出了几种遗传变异,它们似乎能够促进出现肥胖的可能性。然而,这些遗传变异仅仅能够解释少量的病例。在最近的10年中,研究人员发现,人群中的遗传差异可能源于染色体片段的丢失或复制,这被称为拷贝数目变异(CNVs)。例如,正是由于CNVs,你和周围的邻居可能携带了不同数量的特定基因的拷贝。之前的研究已经表明,CNVs可能会牵涉到某些疾病,例如孤独症(能够减缓智力发育或导致认知障碍)。孤独症患者有时会携带一个额外的15号染色体片段,或是缺失了16号染色体的一部分。这些病人同时也都很胖,进而意味着CNVs与体重之间存在着一种关联。 为了搞清这种关系,英国剑桥大学的内分泌学家Sadaf Farooqi与同事,对300名极端肥胖儿童的基因组进行了分析,旨在了解其染色体片段的缺失与复制情况。研究人员在本周的《自然》杂志网络版上报告说,与体重正常的对照组相比,在这些超重的儿童中,有很多CNVs都更为常见。其中最普遍的要算来自16号染色体的一部分删节——其在肥胖儿童中的发生几率为1.7%,但在对照组中这一数字仅仅为0.027%。相同的删节还出现在由1000多名最胖的儿童组成的实验组中。研究人员发现,携带这种CNV的3类受试者都是从他们同样很胖的父母那里继承了这种变异。Farooqi表示:“这项研究首次表明,CNVs能够导致包括肥胖在内的新陈代谢疾病。” 新的研究意义新的研究同时为搞清造成这一后果的原因提供了线索。16号染色体缺失的片段包含有9个基因,其中就有SH2B1——科学家曾认为,它就是导致肥胖的罪魁祸首。缺乏这种基因的小鼠会长得特别胖并且出现胰岛素抵抗,后者是肥胖与糖尿病的一个特征,这意味着细胞只能对胰岛素作出较少的响应。SH2B1是一个关键的调解物,使得胰岛素和瘦素——帮助控制食欲的一种激素——能够向细胞传递它们的信息。 |
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