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Cell 3月刊封面论文设计图:局部热疗促进白色脂肪棕色化,改善代谢健康

  2022年《Cell》3月刊,李记生物接连助力2篇高分文章,本篇为《Cell》3月刊封面论文,封面创意来自希腊神话的不死鸟和郭沫若先生笔下的凤凰涅槃传说,让我们来一睹为快!

另外篇链接:

《Cell》│EZ Trans细胞转染试剂(IF:41.582)

 

  2022年3月5日,华东师范大学生命科学学院马欣然徐凌燕研究员携手上海交通大学附属第六人民医院胡承教授与华东师范大学生命科学学院张强研究员,在线发表学术论文“Local hyperthermia therapy induces browning of white fat and treats obesity”(最新影响因子:41.582)。

  华东师范大学博士后李雨、副研究员王冬梅为共同第一作者。

  华东师范大学马欣然研究员、徐凌燕研究员、上海交通大学附属第六人民医院胡承教授、华东师范大学张强研究员为该研究共同通讯作者。

文章简介

  基于前期研究成果,马欣然/徐凌燕团队聚焦米色脂肪,联合张强研究员,采用米色脂肪注射基于聚多巴胺纳米颗粒构筑的光热水凝胶,通过红外光照射,实现米色脂肪在温和温度下(41±0.5oC)高效的局部热疗。又发现局部热疗不仅促进体外培养的米色脂肪细胞产热,在小鼠和人类中局部热疗也足以激活脂肪组织产热。并且证实了长期局部温和温度热疗可在不影响中枢交感神经系统和免疫系统的情况下,以HSF1依赖的方式抵抗和治疗肥胖,改善胰岛素敏感性和肝脏脂质沉积,并且不产生明显的副作用,说明局部热疗是一种安全的减肥方式。并且通过AAV腺相关病毒介导米色脂肪特异性过表达激活型HSF1也能起到同样的减肥和改善代谢紊乱的效果。

  接下来,为进一步探索和完善HSF1代谢调控网络,研究人员利用ChIP-Seq技术,在全基因组范围内筛查了米色脂肪中HSF1直接调控的靶基因,发现HSF1可能通过促进下游分子HNRPA2B1 (A2B1) 转录发挥调控作用,并进行了验证。体外进一步的机制研究表明A2B1通过维持脂肪组织中关键代谢基因Pgc1α、Ucp1等mRNA稳定性促进白色脂肪棕色化和能量代谢。这些结果证实了局部热疗通过激活HSF1,促进A2b1转录,维持关键代谢基因mRNA的稳定性,促进米色脂肪棕色化,改善肥胖及代谢稳态。结合该团队之前的研究结果(Cell Metabolism, 2015),提示HSF1可以对线粒体和产热关键基因Pgc1α等进行转录和转录后双重调控,从而深化和完善了HSF1的代谢调控网络。

  最后,为了评估HSF1与人类代谢性状关联性,马/徐课题组联合上海交通大学附属第六人民医院胡承教授,通过万余人的基因组变异分析,发现HSF1突变体p.Pro365Thr与人群中多种代谢性状的改善关联,说明HSF1在人类代谢中也发挥着重要作用,靶向HSF1-A2B1的治疗方法将具有重要临床意义。

本工作示意图(Graphic Abstract)

  综上,该研究创新性地发现除了寒冷刺激,米色脂肪可以通过HSF1感应局部温和热效应并激活产热,安全有效地抵抗和治疗肥胖并改善胰岛素抵抗和肝脏脂质沉积等代谢紊乱。此外,该研究首次在基因组层面发现HSF1-A2B1转录轴,进一步完善了HSF1代谢调控网络。并在上万人群研究中明确了HSF1与代谢性状的关联性,从而为干预肥胖提供了新靶标和新策略。

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.02.004

 

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——以上图片截自期刊

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