Бурый жир сжигает сахар и жир, создавая лучистое тепло в теле. Исследователи обратили свое внимание на эти клетки, потому что часть сжигаемого ими сахара и жира хранится в организме и в противном случае может привести к увеличению белого жира, формы, которая увеличивается при ожирении.«Чтобы использовать жиросжигающий потенциал бурого жира, мы должны лучше понять, как организм сжигает топливо, чтобы оставаться в тепле, и как это связано с накоплением лишнего топлива в виде белого жира при ожирении», — сказал старший автор Митчелл Лазар, доктор медицинских наук, директор Института диабета, ожирения и метаболизма (IDOM) и профессор Уилларда и Рода Уэр в области диабета и метаболических заболеванийУ мышей в работе печи используется молекула, называемая разобщающим белком 1 (UCP1), которая действует как нагревательный элемент.
Мыши без гена UCP1 не могут выжить даже при кратковременном воздействии температуры, близкой к отрицательной. Молекула, похожая на пилотный свет, называется гистондеацетилазой 3 (HDAC3).
Лазар, соавтор исследования Мэтью Эмметт, доктор медицинских наук и докторант в своей лаборатории, и их коллеги из IDOM обнаружили, что мыши, у которых отсутствует HDAC3 в своем буром жире, не могут включить ген UCP1 и столь же восприимчивы к пагубному воздействию холода. как мыши, у которых не было гена. Исследование показало, что HDAC3 действует во многом как пилотная лампа газовой печи — пилотная лампа HDAC3 требуется для включения печи для бурого жира, даже если ген UCP1 не поврежден.
HDAC3 действует на эпигеноме, молекулярном компоненте ядра клетки, который определяет, какие гены экспрессируются — и, что не менее важно, какие нет — в разных клетках тела. Команда Пенна проанализировала и интегрировала массивные наборы данных последовательностей ДНК, что облегчило открытие механизма, с помощью которого HDAC3 действует как контрольная лампа коричневого жира.
Эта часть исследования, посвященная биоинформатике, была проведена соавтором Хи-Вунг Лим, доктором философии, докторантом IDOM, и доцентом-исследователем, профессором Кёнджэ Вон, доктором философии.Исследования последних пяти лет подтвердили, что у взрослых людей также есть бурый жир. Хотя он не расположен между лопатками, как у грызунов, он также активируется при низких температурах, хотя и недостаточно, чтобы заменить одежду и обогреватели. Бурый жир у взрослых людей распределен более диффузно, с концентрацией клеток во внутренних органах, таких как сонная и молочная артерии, сердце и легкие, а также в других твердых органах, таких как поджелудочная железа, почки и селезенка.
Подкожные отложения бурого жира также можно найти в районе мышц шеи, ключиц и брюшной стенки. Эти исследования также показали, что у людей с ожирением меньше коричневого жира, чем у худых.Поскольку бурый жир сжигает сахар и жиры в организме, можно повысить метаболизм для похудания и контроля диабета, включив термостат коричневого жира. Однако неожиданно оказалось, что мыши, лишенные HDAC3 в коричневом жире, не страдали ожирением.
Какой бы ни была ссылка, новая работа Пенна предполагает, что крайне важно следить за тем, чтобы функции запального освещения и печи коричневого жира поддерживались в хорошем рабочем состоянии.