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威斯康辛大學研究揭燃燒卡路里分子機制 望開拓肥胖糖尿病新療法

商傳媒|康語柔/綜合外電報導

威斯康辛大學醫學暨公共衛生學院(University of Wisconsin School of Medicine and Public Health)研究團隊近日在小鼠實驗中取得突破性進展,成功識別出棕色脂肪組織(俗稱棕色脂肪)燃燒卡路里與維持代謝健康的關鍵分子機制,為治療肥胖症及糖尿病帶來全新策略。

棕色脂肪是一種特殊脂肪組織,透過燃燒能量產生熱能。研究發現,一種名為「血基質」(heme)的分子對於棕色脂肪的產熱功能至關重要,而棕色脂肪細胞內部正是血基質的主要生產來源。實驗證實,若阻斷棕色脂肪內部血基質的生成,其燃燒能量的能力將大幅下降,同時會導致一系列代謝中間產物的異常累積,這些現象與肥胖症及糖尿病患者體內的代謝狀態相似。

研究團隊進一步觀察到,當血基質生物合成減緩時,支鏈胺基酸(branched-chain amino acids, BCAAs)的中間產物如丙醯輔酶A(propionyl-Coenzyme A)會異常累積,進而觸發導致能量燃燒減少的「解偶聯蛋白1」(Ucp1)表達下調。參與這項研究的助理教授安德莉亞·加爾莫齊(Andrea Galmozzi)表示:「棕色脂肪組織中的血基質合成,對於維持支鏈胺基酸水平的平衡至關重要。」

一般情況下,暴露於寒冷環境會促使組織吸收循環中的支鏈胺基酸,使其濃度下降;然而,在棕色脂肪無法合成血基質的小鼠體內,這種下降現象顯著減弱,顯示牠們未能如預期般利用支鏈胺基酸。

這項研究為目前減重藥物(如GLP1受體促效劑)的限制提供了潛在解決方案。目前肥胖患者透過GLP1減重的效果,常優於同時患有糖尿病的肥胖患者。威斯康辛大學研究團隊成員狄倫·杜爾(Dylan Duerre)指出,恢復特定酵素的正常表達,或許能提升代謝流,減少支鏈胺基酸累積,進而改善嚴重代謝疾病、胰島素敏感性及葡萄糖失調等問題。

相關研究成果已發表於國際學術期刊《自然代謝》(Nature Metabolism)。根據《威斯康辛州衛生服務部》數據,威斯康辛州約有36%人口罹患肥胖症,9%人口診斷出糖尿病,突顯代謝性疾病的嚴峻挑戰。未來研究將聚焦於血基質生成減少的具體影響及深層分子機制,以期開發出透過增加能量消耗來治療肥胖及糖尿病的新型療法。