代谢性疾病:燃烧肌肉脂肪
VEGFB是脂肪酸吸收的一个新型调节因子。
当脂质的积累超过脂肪组织的存储容量时,它们就会在其它类型的细胞中继续堆积,最后游离脂肪酸不断增加。随之发生的相关代谢变化——脂毒性——则会导致胰岛素抵抗(insulin resistance)从而诱发II型糖尿病。从健康角度来看,代谢活跃的组织吸收脂肪酸的能力与能源需求是紧密相关的,但直至目前,这个机制是如何被调节的仍然是一个未知数。现在,Hagberg等人目前的研究确定了此机制的一个意想不到的新成员——血管内皮生长因子B(VEGFB)。
VEGFB的“近亲”——胎盘生长因子(PLGF)和VEGFA是众所周知的血管生理调节因子。PLGF 和VEGFB通过相同的受体向内皮细胞传递信号,但是VEGFB的血管原性很差,使得人们对它的认识很浅。通过对芯片数据进行归纳整理,作者发现Vegfb与编码线粒体蛋白的基因共表达。随营养变化而变化的Vegfb的表达水平可以作为线粒体的标记物,说明VEGFB在能量代谢上具有重要作用,因为VEGFB在富集在线粒体的代谢活跃组织(心脏、骨骼肌和棕色脂肪组织)中高表达。脂肪酸是这些组织的主要能量来源,表明VEGFB可能参与了脂肪酸的吸收。
为了避免细胞毒性,脂肪酸的运送是由蛋白介导的。在血液中,它们必须被内皮细胞吸收,才能到达外部组织。采用重组VEGFB处理培养基中的内皮细胞,能有效增强脂肪酸转运蛋白(FATP)的表达水平,并提高内皮细胞吸收和运送脂肪酸的能力。比较免疫染色的野生型和Vegfb-/-小鼠的组织显示:两个脂肪酸转运蛋白——Fatp3(也称Slc27a3)和Fatp4(也称Slc27a4)可在肌肉血管中表达,并且它们都受到VEGFB的特异性调节。这个调节过程需要VEGFB受体VEGFR1、NRP1和磷酸肌醇3激酶(PI3K)的参与。
如果VEGFB能调节代谢活跃组织中脂肪酸的摄取,那么它的缺失会导致什么发生呢?
Vegfb-/-小鼠的小肠FATP表达和脂质吸收都正常,但是心脏、肌肉和棕色脂肪组织中的脂肪酸的积累水平较低。它们被重新运松至白色脂肪组织,导致体重增加和脂垫变大。那么,Vegfb表达水平的提高是我们所需要的吗?这个问题较为复杂:在Vegfb-/-小鼠的代谢活跃的组织中脂滴较小,说明它们对胰岛素敏感,应该提高葡萄糖的使用率。事实上,在VEGFB缺失的情况下糖分的积累更快,表明存在着对碳水化合物使用的补偿性替代。
综上,VEGFB是脂肪酸吸收的新型调节因子,这项研究开辟了治疗肥胖相关的疾病的新的可能性。
原文检索:http://www.signaling-gateway.org/update/updates/201005/nrm2887.html
Maggie/编译
