医学进展
2020年12月号
医学与社会

基因编辑:解决肥胖、糖尿病问题的未来

作者:宫健

肥胖和代谢综合征患者在世界范围内迅速增长,导致高发病率和死亡率。与正在全球范围内大流行的新冠病毒病(COVID-19)相比,肥胖导致的死亡人数更多。因此,制定肥胖及其并发症的预防和治疗策略非常重要。

人体主要有两类脂肪:白色脂肪(white adipose tissue, WAT)和褐色脂肪(brown adipose tissue, BAT),白色脂肪负责储存能量,褐色脂肪负责产热耗能。褐色脂肪细胞产能的过程可以降低血液中过多的葡萄糖和脂质水平,该水平与代谢性疾病如糖尿病密切相关。

肥胖的人体内白色脂肪多,褐色脂肪少。那么,增加褐色脂肪,加快耗能,是否可以快速减肥,治疗肥胖相关的代谢综合征呢?

近期,美国哈佛医学院的Chih-Hao Wang等人使用基于CRISPR的基因编辑系统(CRISPR-Cas9-SAM-gRNA)来激活解耦联蛋白1(Uncoupling Protein 1,UCP1)的表达,从而使白色脂肪祖细胞发展为褐色脂肪样细胞。改造后的细胞称为HUMBLE(human brown-like),即类人褐色脂肪细胞,研究人员将这些细胞移植到高脂饮食诱导的肥胖小鼠体内。结果发现,与移植白色脂肪细胞的小鼠相比,移植HUMBLE的小鼠体内的白色脂肪比例更低,体重更轻,接近直接移植褐色脂肪细胞的小鼠。将HUMBLE细胞移植到饮食诱导的肥胖小鼠模型中,可以改善糖耐量和胰岛素敏感性,增加能量消耗,减少体重增加,而且没有副作用。

该研究通过使用基于CRISPR的Cas9-SAM系统,激活内源性UCP1的表达,将人类白色脂肪祖细胞改造成了人类褐色脂肪样细胞。研究人员称CRISPR基因编辑等技术将帮助人类改善肥胖症和糖尿病患者的新陈代谢、体重、生活质量和整体健康状况,并为基因疗法和细胞疗法对抗肥胖症和糖尿病等代谢性疾病提供新的机会。(编译:宫健)

参考文献:Nature 2020;19:672

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