特拉华大学（UD）的新研究探索了肥胖如何影响脂肪组织中的基因表达，揭示了内脏脂肪（有害）和皮下脂肪（危害较小）之间的关键差异。该研究确定了与新陈代谢和炎症相关的基因，这些基因可能是肥胖治疗的潜在目标。
特拉华大学（UD）的研究人员发现脂肪基因表达的差异可能是有针对性的肥胖治疗的关键。
据美国疾病控制与预防中心称，多达 40% 的美国人都属于肥胖，这增加了他们患高血压、糖尿病、中风、心脏病和某些癌症的风险。特拉华大学的研究人员正在通过从基因层面研究肥胖来解决这个问题。
Ibra Fancher 是特拉华大学健康科学学院运动机能学和应用生理学助理教授，他领导了这项研究。他的团队已经确定了脂肪组织（俗称脂肪）内基因表达的显著差异。脂肪组织曾被认为仅仅是多余能量的储存场所，现在被认为是一个重要的内分泌器官。这种组织的功能障碍与主要的心血管和代谢疾病密切相关。
在《生理基因组学》杂志发表的这项研究中，范彻及其同事使用动物模型研究了饮食如何影响脂肪组织中的基因表达。其中一组动物的饮食类似于典型的高脂肪、高热量的西方饮食，而另一组动物则在一年多的时间里食用标准食物。
Fancher 说：“我们预计会看到脂肪的显著变化，事实上，高脂肪组的脂肪库有很大不同，显示出与不良饮食和肥胖相关的显著变化。”
主要发现
这项研究由美国国立卫生研究院资助，资助方为特拉华大学心血管健康生物医学研究卓越中心 (COBRE)。研究发现，皮下脂肪组织 (SAT)（一种危害较小的脂肪形式）中存在 300 多个基因的差异表达。相比之下，内脏脂肪组织 (VAT) 中存在近 700 个基因的差异表达。内脏脂肪，即重要器官周围的脂肪，会增加人出现严重健康问题的风险。
“VAT 与 SAT 的对比十分鲜明。内脏脂肪的扩张及其在肥胖和代谢疾病中的炎症作用尤其严重，”Fancher 指出：“这项研究强调了肥胖对特定脂肪组织的影响，肥胖通常由不良饮食和久坐的生活方式引起，这很可能是影响健康的主要因素。这使得受影响的组织成为保护其他系统的干预措施的良好目标。”
在分析的数千个基因中，范彻的研究确定了四个与代谢、钙处理和炎症相关的基因，值得进一步研究。
“我们已经开始研究这些基因是否有助于改善肥胖患者的脂肪组织功能，”Fancher 说道：“它们有可能成为现有药物的靶点，或催生专门针对这些基因的新疗法。”
创新方法
Fancher 与特拉华生物技术研究所 UD 测序和基因分型中心主任 Bruce Kingham、特拉华大学生物信息学和计算生物学中心及特拉华 INBRE 生物信息学数据科学核心主任兼工程学院计算机与信息科学系研究教授 Shawn Polson 一起工作。
“我们的核心设施提供了RNA测序和生物信息学的先进技术和专业知识，使 UD 研究人员能够进行此类研究，”Polson 说：“在这个项目中，当我们分析数据时，它非常清楚地指出了 VAT 和 SAT 之间不同的肥胖相关基因和途径。”
特拉华大学生物信息学和计算生物学中心及特拉华州 INBRE 生物信息学数据科学核心主任、工程学院计算机与信息科学系研究教授 Shawn Polson；运动机能学和应用生理学助理教授 Ibra Fancher；特拉华大学特拉华生物技术研究所测序和基因分型中心研究员 Mark Shaw 参与了这项研究。
Malak Alradi 是一名研究分子生物学和遗传学的三年级博士生，他在将基因组织成通路以更好地理解其生物学意义方面发挥了关键作用。
“在我开始这项研究之前，我认为脂肪在体内是一样的，但当我看到 RNA 测序并研究不同的基因和途径时，我意识到 VAT 受肥胖的影响远大于 SAT，”Alradi 说：“我们的方法表明了这些过程是如何相互关联的，以及为什么针对特定途径可以对肥胖治疗产生影响。”
严格的统计方法也证实了有关脂肪库的关键发现，包括代谢和炎症的变化。
“这让我们对所发现的基因感到非常满意，”Fancher 说：“这凸显了我们的发现的新颖性。”
后续步骤Next steps
Fancher 现计划研究人类脂肪组织中的基因表达。Fancher 与 ChristianaCare 减肥手术主任 Caitlin Halbert 博士合作，旨在确定先前的研究结果是否适用于人类样本。
他还指出了性别差异的可能性。
“肥胖对两性的影响非常不同，因此如果我们发现性别差异，我不会感到惊讶，”Fancher 强调：“认识到这些差异对于制定更个性化和有针对性的干预措施至关重要。”
参考文献：“长期高脂饮食导致雄性小鼠不同脂肪组织基因表达发生差异变化”，作者：Malak Alradi、Hassan Askari、Mark Shaw、Jaysheel D. Bhavsar、Brewster F. Kingham、Shawn W. Polson 和 Ibra S. Fancher，2024 年 11 月 11 日，生理基因组学。DOI：10.1152/physiolgenomics.00080.2024
文章来源：特拉华大学（UD）
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