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基因新發現:肥胖治療的關鍵突破

根據美國疾病控制與預防中心(CDC)的資料,高達40%的美國人面臨肥胖問題,這不僅增加了高血壓、糖尿病、中風、心臟病和某些癌症的風險,也成為公共健康的重大挑戰。為此,德拉瓦大學(University of Delaware)的研究團隊正從基因層面深入探討肥胖的成因與治療方法。

該研究由德拉瓦大學健康科學學院運動機能學與應用生理學助理教授Ibra Fancher主導。他的團隊發現,脂肪組織(俗稱脂肪)中的基因表現存在顯著差異。過去,脂肪被視為多餘能量的儲存場所,但如今已被證實為重要的內分泌器官。脂肪組織的功能失調與心血管疾病和代謝疾病密切相關。

這項發表於《生理基因組學》(Physiological Genomics)的研究,利用動物模型探討飲食對脂肪組織基因表現的影響。研究團隊將實驗動物分為兩組:一組攝取類似西方高脂高熱量的飲食,另一組則食用標準飼料,持續超過一年。Fancher表示:「我們預期會看到脂肪組織的顯著變化,而高脂飲食組的脂肪組織確實呈現出與不良飲食和肥胖相關的重大改變。」

研究發現,皮下脂肪組織(SAT)中有超過300個基因表現差異,而內臟脂肪組織(VAT)中則有近700個基因表現不同。內臟脂肪環繞在重要器官周圍,會大幅增加健康風險。Fancher強調:「內臟脂肪的擴張及其在肥胖和代謝疾病中的發炎作用尤其嚴重。這項研究凸顯了肥胖對特定脂肪組織的影響,這很可能是影響健康的關鍵因素。」

在分析的數千個基因中,研究團隊特別鎖定了四個與代謝、鈣離子調控和發炎相關的基因,認為這些基因值得進一步研究。Fancher表示:「我們正在評估這些基因是否值得作為改善肥胖脂肪組織功能的目標。它們可能成為現有藥物的標靶,或催生針對這些基因的新療法。」

研究團隊還與德拉瓦生物技術研究所的基因定序與基因分型中心主任Bruce Kingham,以及德拉瓦大學生物資訊與計算生物學中心生物資訊資料科學核心主任Shawn Polson合作。Polson指出:「我們的核心設施提供了先進的RNA定序和生物資訊技術,使研究人員能夠進行這類研究。在分析資料時,我們清楚地發現了與肥胖相關的基因和路徑在內臟脂肪與皮下脂肪之間的差異。」

此外,分子生物學與遺傳學博士三年級學生Malak Alradi在組織基因路徑以理解其生物學意義方面扮演了關鍵角色。她表示:「在開始這項研究之前,我以為脂肪在體內是相同的,但當我看到RNA定序結果並研究不同基因和路徑時,我意識到內臟脂肪受肥胖的影響遠大於皮下脂肪。我們的研究方法展示了這些過程的相互關聯性,以及針對特定路徑進行治療的重要性。」

研究團隊還透過嚴格的統計方法確認了脂肪組織中代謝和發炎的關鍵變化。Fancher表示:「這讓我們對所識別的基因充滿信心,也凸顯了我們發現的新穎性。」

接下來,Fancher計劃研究人類脂肪組織中的基因表現,並與ChristianaCare的減重手術主任Caitlin Halbert合作,探討這些發現是否適用於人類樣本。此外,他也注意到性別差異的可能性:「肥胖對不同性別的影響非常不同,因此如果我們發現性別差異,我也不會感到意外。認識這些差異對於制定更個人化和精準的治療策略至關重要。」

這項研究為肥胖治療提供了新的方向,未來有望透過基因調控開發更有效的治療方法,為全球數億肥胖患者帶來希望。