BALI@ 2023.08.23 , 07:03

当小鼠被喂养高糖高脂饮食大部分时间后，当它们接受一种实验性新药治疗时，它们成功地避免了体重增加，并保护了它们的肝脏。

这种小分子药物是由德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心(UTHSA)的一个团队开发的。这种药物被称为CPACC，它通过限制镁离子进入线粒体来发挥作用，线粒体是细胞中负责产生能量和燃烧卡路里的部分。

线粒体异常已被认为与一系列疾病有关，包括肥胖症、糖尿病和心血管疾病。

“这些发现是几年工作的结果，”UTHSA分子生物化学家Madesh Muniswamy说道，他是发表结果的论文的高级作者。

除了钙、钾和钠之外，镁是体内四种主要带正电的离子之一，以多种方式对细胞功能做出贡献。事实上，镁在维持健康方面发挥着许多重要作用，如调节血糖和血压，帮助构建强壮的骨骼。但是过多的镁会减慢线粒体的能量产生。

“它起到了制动作用，只是减慢了速度，”UTHSA生物学家Travis Madaris说道，他是该论文的共同第一作者。

研究人员在研究删除一个名为MRS2的特定基因的效果时发现了这种新药，该基因编码一种名为Mrs2的镁转运蛋白。这种蛋白质作为通道，将镁离子跨越线粒体膜进行转运。

他们研究了长期高脂高糖高热量的西方饮食对正常小鼠和MRS2基因被删除的小鼠的影响。MRS2基因的删除导致小鼠更为苗条和健康，其线粒体中的糖和脂肪代谢得到改善，尽管它们从14周龄开始，长达一年(在小鼠的寿命中是很长的时间)食用西方饮食。

在调节进食和禁食时的糖和脂肪代谢方面，肝脏起着主导作用。尽管肝脏是一个相当强大的器官，但它也有其限制。值得注意的是，MRS2基因删除小鼠的肝脏或脂肪组织中没有脂肪肝病的迹象，而脂肪肝病可能是由不平衡的饮食、肥胖或2型糖尿病引起的。

“降低线粒体镁含量可以减轻长期饮食压力的不良影响，”UTHSA生物学家和第三位共同第一作者Manigandan Venkatesan说道。

在进一步的CPACC给药实验中，研究团队报告了与MRS2基因删除相同的效果。这种药物通过抑制基因编码的镁通道发挥作用。同样，它通过减少进入线粒体的镁离子数量，使小鼠保持苗条和健康。

当然，小鼠的结果不一定适用于人类，研究的作者指出该研究存在一些局限性。为了模拟人类的代谢综合征，他们的方法使用了长期的饮食压力。通过对系统进行短期饮食压力的研究可以帮助澄清MRS2基因删除的主要效果。

此外，研究人员表示，使用完全删除MRS2基因的方法使得无法研究每个组织对代谢调节的影响。鉴于MRS2的广泛表达，他们强调进一步研究其对大脑、心脏、肾脏、肺和骨骼肌等各种器官的影响的重要性。

研究人员已对CPACC申请了专利。

“一种可以降低心脏代谢疾病(如心脏病发作和中风)风险，同时减少脂肪肝病(可能是由于不平衡的饮食引起)导致的肝癌发病率的药物将产生巨大影响，”Muniswamy说道。

“我们将继续开发它。”

该研究已发表在《Cell Reports》杂志上。

本文译自 ScienceAlert，由BALI编辑发布。