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增强线粒体蛋白翻译效率可治肥胖

高珊副主任医师内分泌科

首都医科大学附属北京朝阳医院
三甲 | 全国第77

近日,最新一期的国际学术期刊cellmetabolism发表了美国哈佛大学医学院研究人员的一项最新研究进展,他们发现在小鼠中敲除IGF2mRNA结合蛋白2(IMP2)能够抵抗高脂饮食诱导的肥胖和脂肪肝,同时改善各种代谢表型,而这种代谢获益主要是由于增加了UCP1等线粒体蛋白的翻译效率实现的。

II型糖尿病易感性会受到环境和基因双重因素的影响。之前研究通过GWAS分析发现了一些与II型糖尿病易感性相关的基因位点,其中包括IGF2mRNA结合蛋白2(IMP2)。Imp2基因在成年小鼠中广泛表达,其能够被mTORC1磷酸化,并且在小鼠肝脏中转基因过表达IMP2会导致肝脏脂肪变性。但目前关于IMP2的生理功能了解很少,并且IMP2的功能是否以及如何影响II型糖尿病的发生仍不清楚。

虽然IMP2基因突变会增加II型糖尿病的患病风险,但是IMP2作为一种RNA结合蛋白,其是否能够具有代谢调节功能仍未可知。在该项研究中,研究人员构建了Imp2敲除小鼠,通过观察发现敲除小鼠在断奶后体重增加更少,并且寿命更长。同时,Imp2敲除小鼠能够高度抵抗饮食诱导的肥胖和脂肪肝,并且表现出更强的葡萄糖耐受性,胰岛素敏感性和能量消耗,同时对低温具有更强的防御能力。研究人员利用Imp2敲除小鼠的棕色脂肪组织和体外诱导分化形成的Imp2敲除棕色脂肪细胞进行研究发现,虽然与正常小鼠具有类似水平的UCP1mRNA,但Imp2敲除的棕色脂肪细胞具有更多的UCP1蛋白质,Imp2敲除的脂肪细胞也表现出更强的解偶联氧消耗。通过对分子机制进行探究发现IMP2能够结合编码UCP1以及其他线粒体蛋白的mRNA,影响翻译过程,而敲除IMP2会大大增加线粒体蛋白的翻译效率,同时通过体外实验也证明IMP2能够抑制编码UCP1的mRNA的翻译过程。

综上所述,该研究发现IMP2能够通过控制与其结合的mRNA的翻译过程调节营养和能量代谢,为肥胖和糖尿病机制研究提供了深入见解,也为治疗肥胖相关代谢疾病提供了潜在靶点。

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