Bakterie jelitowe uwalniają molekularny „hamulec” przyrostu masy ciała: Newsroom

DALLAS — 31 sierpnia 2023 r. — Bakterie żyjące w jelitach blokują cząsteczkę ograniczającą ilość wchłanianego tłuszczu, co zwiększa przyrost masy ciała u myszy karmionych dietą bogatą w cukier i tłuszcze – podają naukowcy z Southwestern Medical Center Uniwersytetu Teksasu. Wyniki opublikowane w NaukiMoże ostatecznie doprowadzić do opracowania nowych sposobów walki z otyłością, cukrzycą i niedożywieniem – problemami zdrowotnymi, które dotykają setki milionów ludzi na całym świecie.

Badaniem kierowała wspólnie dr Laura Hooper, profesor immunologii i mikrobiologii na Texas Southwestern University oraz badaczka w Instytucie Medycznym Howarda Hughesa. Jest laureatką katedry immunologii Jonathana W. Orra, stypendystką Nancy Cain i Jeffreya Marcusa w dziedzinie badań medycznych, uhonorowaną tytułem doktora Billa S. Foyle’a.

„Wiemy, że istnieją znaczne różnice w składzie mikrobiomu jelitowego pomiędzy myszami szczupłymi i otyłymi, a także ludźmi szczupłymi i otyłymi. Pytanie, z którym się borykamy, brzmi: czy nasz mikrobiom powoduje zmiany metaboliczne sprzyjające otyłości i czy Jakie są zatem przyczyny molekularne? Badanie rzuca część tego obrazu. Laura Hooper, drProfesor i kierownik Katedry Immunologii, profesor mikrobiologii, członek Centrum Genetyki Obrony Gospodarza na Texas Southwestern University oraz badacz w Instytucie Medycznym Howarda Hughesa. Dr Huber współprowadził badanie wraz z dr Yuhao Wangiem, byłym absolwentem UTSW i pracownikiem naukowym ze stopniem doktora na Uniwersytecie Laboratorium Hoppera Obecnie jest wykładowcą na Uniwersytecie Zhejiang w Hangzhou w Chinach.

Naukowcy od dawna wiedzą, że myszy „bezzarodkowe”, które nie mają mikrobiomu jelitowego i są trzymane w sterylnych koloniach, są zwykle szczuplejsze niż myszy z drobnoustrojami jelitowymi, zwłaszcza gdy są karmione dietą bogatą w cukier. Tłuszcz w stylu zachodnim. Znajdź przyczyny, doktorze. Huber, Wang i współpracownicy wykorzystali sekwencjonowanie RNA do porównania ekspresji genów w jelicie cienkim myszy wolnych od zarazków i ich „konwencjonalnych” odpowiedników z typowymi bakteriami jelitowymi.

Zespół zdecydował się na gen zwany snhg9, który wytwarza długi niekodujący RNA, którego funkcja jest nieznana. Seria eksperymentów wykazała, że ​​cząsteczka RNA jest wytwarzana przez snhg9 Wiąże się z białkiem zwanym CCAR2, które wyzwala uwalnianie łańcucha molekularnego, który zapobiega wchłanianiu tłuszczu z diety przez komórki wyściełające jelita. Dodatkowe badania wykazały, że komórki jelitowe wytwarzające ten RNA zmniejszyły jego syntezę, gdy zostały zaalarmowane o obecności drobnoustrojów jelitowych poprzez pętlę sprzężenia zwrotnego kontrolowaną przez układ odpornościowy.

U myszy wolnych od zarazków i myszy transgenicznych, aby wyprodukować więcej snhg9 RNA, proces inicjowany przez tę cząsteczkę, chroni je przed otyłością, nawet jeśli przestrzegają diety w stylu zachodnim. Dodatkowe badania wykazały, że zwierzęta te nie wchłaniały tak dużej ilości tłuszczu z pożywienia jak dzikie myszy. Jednakże myszy transgeniczne nie istnieją snhg9 Przybierali na wadze na diecie bogatej w cukier i tłuszcz, nawet gdy ich bakterie jelitowe zostały zniszczone antybiotykami.

Łącznie odkrycia – będące kontynuacją artykułu badawczego z 2017 roku pod kierunkiem dr. Huber i Wang, którzy zidentyfikowali molekularny „akcelerator” wchłaniania i metabolizmu tłuszczu, pomagają rozwiązać zagadkę tego, w jaki sposób mikrobiom reguluje metabolizm w organizmach gospodarza. To odkrycie może ostatecznie doprowadzić do opracowania sposobów manipulowania tą interakcją w celu zapobiegania chorobom metabolicznym lub ich leczenia. Na przykład, jak twierdzi dr Huber, badaczom być może w końcu uda się leczyć niedożywienie za pomocą hamowania snhg9 Lub lecz otyłość poprzez naśladownictwo snhg9 Praca w branży farmaceutycznej.

Doktor Hooper jest członkiem Kompleksowe Centrum Onkologii Harolda C. Simmonsa W UT Southwestern doktor medycyny Jonathan W. Orr, wybitny katedra immunologii, jest pracownikiem naukowym w Nancy Cain i Jeffrey A. Marcus in Medical Research, na cześć doktora Billa S. Voil.

Inni badacze z UTSW, którzy wnieśli swój wkład w to badanie, to dr Yun Li i doktor Caitanya Dindi, przeszkoleni w zakresie immunologii; Prithvi Raj, doktor, adiunkt immunologii; Gabriela Quinn, BA i Tarun Srinivasan, BA, absolwenci; Brian Hassell, licencjat, asystent ds. badań; oraz Kelly Ron, BA i Cassie L. Berndt, BA, Technicy ds. badań.

Badanie to zostało sfinansowane przez Ministerstwo Nauki i Technologii Chin (2021YFA0805600), Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych (32271213 i 82188102), Zhejiang Innovation and Entrepreneurs Leading Team Submission Program (2020R01006) oraz fundusze na badania podstawowe dla uniwersytetów centralnych (226-2023-00134).), Narodowy Instytut Zdrowia (R01 DK070855 i R00 DK120897), Instytut Welch (I-1874) oraz Instytut Waltera M. i Helen D. Badr Instytut Badań nad Zapaleniem Stawów i Chorób Autoimmunologicznych, Instytut Medyczny Howarda Hughesa.

O Centrum Medycznym UT Southwestern
UT Southwestern, jedno z wiodących akademickich ośrodków medycznych w kraju, łączy przełomowe badania biomedyczne z wyjątkową opieką kliniczną i edukacją. Wydział instytucji otrzymał sześć Nagród Nobla i obejmuje 26 członków Narodowej Akademii Nauk, 19 członków Narodowej Akademii Medycznej i 14 badaczy z Instytutu Medycznego Howarda Hughesa. Nasz wydział, składający się z ponad 2900 pełnoetatowych członków, jest odpowiedzialny za wiodący postęp w medycynie i angażuje się w szybkie przekładanie badań naukowych na nowe metody leczenia klinicznego. Lekarze z UT Southwestern zapewniają opiekę w ponad 80 specjalnościach ponad 100 000 hospitalizowanych pacjentów, ponad 360 000 przypadków na izbie przyjęć i nadzorują prawie 4 miliony wizyt ambulatoryjnych rocznie.