乔治城大学(Georgetown University)的研究人员在调查一种已知在多种癌症中均会增加产量的蛋白质时,无意中发现一种天然蛋白质能降低小鼠体内超过三分之一脂肪,且尚未发现不良副作用。
成纤维细胞生长因子(Fibroblast growth factors,FGF)是能在多种生物中找到的重要蛋白质,包括无脊椎动物以及脊椎动物体内都已发现 FGF 的存在。在胚胎发育的过程中,FGF 协助细胞的增殖、分化及迁移。成体中 FGF 则参与细胞修复等过程。然而,异常表达的 FGF 可能诱发癌症。FGF 家族的 3 个成员为 BP1、BP2 和 BP3,又称为“伴护蛋白”(chaperone),因为它们会与原生纤维母细胞生长因子蛋白(primary FGF protein)结合,增强它的活性。
乔治城大学的资深研究人员、也是肿瘤学和药理学的教授 Anton Wellstein,多年来一直研究 BP1,因为已在多种癌症患者发现 BP1 的表现量会上升。研究人员假设 BP1 的过度表达可以增强 FGF 的生物作用,进而增加癌细胞增生。
最近,Wellstein 和团队开始研究 BP3 的作用,并发现它会与 3 种特定的 FGF 蛋白结合,而这些 FGF 蛋白都已知可调节代谢活动。特别是 FGF19 和 FGF21 这两种蛋白质,能调节身体如何使用和储存糖及脂肪。
“我们发现 BP3 对代谢控制有显著贡献”,Wellstein 说。 Wellstein 进一步描述:“当你有更多 BP3 伴护蛋白可用时,FGF19 和 FGF21 的作用会因 BP3 信号增加而增加。这使 BP3 成为碳水化合物和脂质代谢的强大驱动力。这就好比在纽约市有更多计程车可乘载所有需要搭车的人。”
Wellstein 认为,过量的 BP3 可以本质上提升身体的新陈代谢,迫使在肝脏加工后的糖和脂肪消耗成能量,而不是储存。为了验证这一假说,研究人员在几种不同的小鼠模型中,评估不同 BP3 水准造成的影响。
首先,设计一组不产生任何 BP3 的小鼠模型。这些小鼠随后表现出异常的葡萄糖耐力(glucose tolerance)和降低的循环三酸甘油酯(triglycerides)水准,表明动物患有显著的代谢功能失调(注)。
研究人员进形下一步检测,若给予肥胖的老鼠过量 BP3 会发生什么事?令人兴奋的是,该治疗方法减少了小鼠与肥胖有关的一些疾病,除了减少高血糖(hyperglycemia)症状,也降低了肝脏脂肪含量。除此之外,动物的总体脂肪含量下降了 30% 以上。研究人员表示,目前对小鼠进行临床和显微镜检查均未发现副作用。
“我们发现,18 天内 8 次 BP3 治疗,足以将肥胖小鼠的脂肪减少三分之一以上。”Wellstein 说。
影响全世界超过 6.5 亿人的肥胖症是造成代谢症候群(metabolic syndromes)的主要因素之一,其症状包括胰岛素抵抗(insulin resistance)、葡萄糖耐受不良、高血压和血液中脂质含量升高等疾病。
在进到人体试验的阶段之前,还需要做进一步临床前研究,但该研究是一个令人兴奋的发现,揭示了天然蛋白质治疗肥胖症的惊人潜力。该研究发表在《Science Report》期刊。
注:葡萄糖耐力是指人体代谢血糖的能力,测试对象在空腹情况下喝下 75 克无水葡萄糖,两小时测试血糖的变化,若高于 11.1 mmol/l,则可以确诊为糖尿病。
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