Ученые нашли «переключатель», способный замедлить образование жировых клеток
Ученые определили ключевой механизм, способный замедлять образование жировых клеток, что открывает новые перспективы в борьбе с ожирением и метаболическими заболеваниями, такими как диабет 2-го типа. Исследовательская группа из Корейского института передовых наук и технологий углубилась в изучение белка PPARγ, известного как «главный регулятор» адипогенеза — процесса превращения клеток в адипоциты (жировые клетки). Когда этот белок активен, он запускает целую сеть генов, заставляя клетку стать и оставаться жировой.
В ходе экспериментов на мышиных клетках и модельных организмах ученые обнаружили, что инструкции PPARγ могут блокироваться специфическим эпигенетическим переключателем — механизмом, управляющим активностью генов без изменения самой ДНК. Центральную роль в этом процессе играют два белка, YAP и TAZ, которые являются частью сигнального пути Hippo. Этот путь фундаментально контролирует рост органов, решая, должна ли клетка делиться, погибать или специализироваться, например, в жировую клетку.
Ранее было известно, что YAP и TAZ каким-то образом препятствуют образованию жировых клеток, но точный механизм оставался загадкой. Новое исследование показало, что эти белки запускают химическую цепную реакцию, которая «отключает» гены, активируемые PPARγ. Таким образом, если PPARγ толкает клетку к превращению в адипоцит, YAP и TAZ могут отменить эту команду, удерживая клетку в менее специализированном состоянии. В норме активность YAP и TAZ строго регулируется путем Hippo, который действует как их тормоз.
Ученые проверили, что происходит, когда сигнальный путь Hippo отключается у мышей, то есть когда «тормоза» YAP и TAZ отпущены. В этом случае активность этих белков резко возрастала, что приводило к частичному обратному развитию зрелых жировых клеток. Они не возвращались полностью в стволовые, но теряли многие характерные признаки адипоцитов и начинали вести себя скорее как клетки-предшественники.
Это открытие дает более четкое представление о том, как можно ускорять или тормозить производство жировых клеток, по крайней мере, в организме мышей. Избыток жира в организме или его накопление в неподходящих местах связано с множеством проблем со здоровьем. При этом, когда жировые клетки уже сформировались, от них крайне сложно избавиться: при потере веса они обычно лишь уменьшаются в размерах, но не исчезают.
Понимание того, как именно работает или блокируется PPARγ, в будущем может предложить новые стратегии лечения метаболических заболеваний. Результаты исследования закладывают важную основу для более глубокого понимания механизмов изменения идентичности жировых клеток и, в долгосрочной перспективе, для разработки персонализированных методов терапии.
Исследование было в научном журнале Science Advances.