发布时间:2020-09-02 14:42 原文链接: 《科学》子刊:用CRISPR改造脂肪,以脂“攻”脂!

1.jpg

  近日,在《科学》旗下的《科学转化医学》杂志上,哈佛大学乔斯林糖尿病中心(Joslin Diabetes Center)的科学家带来了一种新的减肥方法。研究人员尝试利用基于CRISPR的基因编辑技术改造脂肪,把储存油脂的脂肪细胞转变为“燃脂利器”。

  在小鼠身上开展的实验显示,改造成功的脂肪细胞可以阻止高脂肪饮食带来的体重增加,并且可以避免肥胖相关的代谢疾病。

  那么,脂肪细胞的改造前后到底发生了什么?

  在我们体内,有两类脂肪细胞。一类是白色脂肪细胞,它们是主要的脂肪储存场所,也是肚子上遮住漂亮马甲线、腹肌块的元凶。另一类是褐色脂肪细胞,细胞质中同样含有大量脂滴,但与白色脂肪细胞不同的是,脂滴周围还有大量的线粒体——这也是褐色脂肪呈褐色的原因。线粒体是细胞的能量工厂,因此富含线粒体的褐色脂肪以燃烧能量为主,在婴幼儿和冬眠的动物身上,起到了重要的保温作用。然而,随着年轻增长,我们体内的褐色脂肪越来越少。当过多的能量无法被燃烧而储存到白色脂肪中时,人就会变胖。

  理论上来说,如果能将白色脂肪转变成褐色脂肪,就能增加能量的燃烧,达到光吃不胖的美好目的。

  在这项研究中,Yu-Hua Tseng教授带领的团队实现了这种设想。他们利用基因编辑技术,靶向了一个编码UCP1蛋白的基因。这种蛋白特异地表达在褐色脂肪组织中。研究人员利用基于CRISPR-Cas9的一种改良版基因编辑技术(CRISPR-SAM系统),在白色脂肪细胞中激活UCP1基因。而UCP1被激活以后,又促进了线粒体的生成。

  通过这种方法产生的细胞,被研究人员称为HUMBLE细胞,各项生化指标显示,HUMBLE细胞和褐色脂肪细胞极为相似。

  随后,研究人人员将HUMBLE细胞移植到小鼠体内。作为对照,他们向另一些小鼠注射了等量的白色脂肪细胞或褐色脂肪细胞。这些小鼠的免疫系统经过改造,不会排斥移植的细胞。

  在连续数周的高脂饮食喂养后,注射白色脂肪细胞的小鼠很快体重飙升。相比之下,移植HUMBLE细胞或褐色脂肪细胞的小鼠,增加的体重要少得多,而且葡萄糖耐受和胰岛素敏感度方面的指标也要比白色脂肪细胞组有30%-35%的改善。这种良好状况甚至能保持到移植12周以后。

  研究人员总结说,经过基因改造的脂肪细胞更有效地改变了小鼠的能量代谢,避免能量积累造成发胖。

  尽管这种改造并移植脂肪细胞的方法目前为止只在小鼠身上进行了概念验证,但研究人员期待,这项技术可以适用于那些饱受肥胖症和代谢紊乱折磨的人群,为仅靠饮食和运动无法减肥的人带来新的治疗选择。

  也许不久的将来,我们可以从身上取下一小块白色脂肪,然后通过基因编辑技术改造,再注射回自己的体内。鉴于需要减肥的人身上有厚厚的白色脂肪组织,取一小块根本不算什么,一小块不够还能取一大块……而且,由于是自己身体的细胞,还能避免免疫排斥反应,可谓一举两得。

  “采用细胞疗法或基因疗法来治疗肥胖或2型糖尿病,过去说起来就像科幻小说。” Tseng教授说,“现在,CRISPR基因编辑技术等科学的进步,将帮助我们为肥胖和糖尿病患者改善代谢、减轻体重并提高生活质量和整体健康。”


相关文章

查尔斯河实验室在推动CASGEVY™精准医学中的作用

查尔斯河实验室(CharlesRiverLaboratories)在与维康(Vertex)战略合作中取得了重要进展,成功制造CASGEVY™(exagamglogeneautotemcel[exa-c......

查尔斯河实验室在推动CASGEVY™精准医学中的作用

查尔斯河实验室(CharlesRiverLaboratories)在与维康(Vertex)战略合作中取得了重要进展,成功制造CASGEVY™(exagamglogeneautotemcel[exa-c......

重磅揭晓2023年度何梁何利基金奖授予56人

12月19日,何梁何利基金2023年度颁奖大会在北京隆重举行,授予56名杰出科技工作者2023年度何梁何利基金科学与技术奖。何梁何利基金是香港爱国金融实业家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟先生于1994年......

中美医疗器械监管科学和立法研讨会召开

12月15日下午,中美医疗器械监管科学和立法研讨会在京召开。国家药监局党组成员、副局长徐景和出席会议并讲话。徐景和表示,中国国家药监局高度重视医疗器械监管体系建设,鼓励和支持医疗器械创新发展,截至目前......

潜在避免阿尔茨海默病发病?这项CRISPR疗法登上《自然》子刊

上个月,CRISPR基因编辑技术迎来重要里程碑,全球首款CRISPR基因编辑疗法Casgevy(exa-cel)获得英国药品和健康产品管理局(MHRA)批准,用于治疗镰刀型细胞贫血病(SCD)与输血依......

潜在避免阿尔茨海默病发病?这项CRISPR疗法登上《自然》子刊

上个月,CRISPR基因编辑技术迎来重要里程碑,全球首款CRISPR基因编辑疗法Casgevy(exa-cel)获得英国药品和健康产品管理局(MHRA)批准,用于治疗镰刀型细胞贫血病(SCD)与输血依......

FDA批准首款CRISPR基因编辑疗法从科研突破到商业落地仅用十年

美国食品药品监督管理局官宣批准两款治疗镰状细胞病(SCD)基因编辑疗法,其中也包括首款应用“基因剪刀”——CRISPR/Cas9技术的疗法Casgevy。这是一款基于CRISPR技术的开创性基因编辑疗......

FDA批准首款CRISPR基因编辑疗法从科研突破到商业落地仅用十年

美国食品药品监督管理局官宣批准两款治疗镰状细胞病(SCD)基因编辑疗法,其中也包括首款应用“基因剪刀”——CRISPR/Cas9技术的疗法Casgevy。这是一款基于CRISPR技术的开创性基因编辑疗......

FDA批准首款CRISPR基因编辑疗法

·“经典CRISPER/Cas9的监管批准为下一代基因组编辑技术奠定了基础。”·镰状细胞病是一种由遗传突变引起的疾病,异常的血红蛋白使患者的红细胞变得容易连接在一起,将红细胞从正常的柔性圆形转变成坚硬......

FDA批准首款CRISPR基因编辑疗法

·“经典CRISPER/Cas9的监管批准为下一代基因组编辑技术奠定了基础。”·镰状细胞病是一种由遗传突变引起的疾病,异常的血红蛋白使患者的红细胞变得容易连接在一起,将红细胞从正常的柔性圆形转变成坚硬......