인간 지방 조직의 분자, 세포 및 유전적 특성과 대사에서의 역할

그 어느 때보다 사람들은 운동 및 기타 활동을 통해 소모하는 칼로리보다 음식에서 더 많은 칼로리를 섭취하고 있으며, 이러한 불균형으로 인해 미국과 전 세계적으로 비만과 당뇨병 비율이 증가하고 있습니다. 다양한 유형의 체지방이 이 과정의 중심 역할을 합니다. 백색 지방은 음식에서 나오는 과도한 칼로리를 저장하는 반면, 갈색 지방 조직(BAT)이라고도 하는 갈색 지방은 열을 발생시키기 위해 음식에서 에너지를 소비합니다. BAT에서 이 중요한 과정은 결합 해제 단백질 1(UCP1)이라고 하는 BAT에서만 발견되는 특수 단백질의 작용을 통해 달성됩니다. 과학자들은 BAT가 작은 동물과 인간 유아에게만 중요하다고 믿었지만, 최근 우리와 다른 사람들에 의해 가벼운 추위 노출에 대한 반응으로 성인 인간 BAT(hBAT)가 다른 조직보다 더 많은 포도당을 소비한다는 사실을 발견했습니다. 또한 인간의 BAT는 음식 소비가 증가하는 환경에서 더욱 활동적으로 됨으로써 체중 증가와 싸울 수도 있습니다. 이 현상은 이미 생쥐와 쥐에서 입증되었으며, 그 존재는 인간 BAT의 활성화가 비만 및 대사 질환에 대한 안전한 치료법으로 사용될 수 있음을 시사합니다. 마지막으로, 새로운 증거는 인간 BAT가 내분비 기관일 수 있음을 나타냅니다. 즉, 혈액으로 호르몬을 방출하고 골격근, 간 및 인슐린 방출 췌장 베타 세포를 포함한 신체의 다른 기관도 조절합니다. 신체 생리학에서 hBAT의 기능을 이해하고 당뇨병과 같은 신진대사 질환을 치료하기 위해 hBAT의 칼로리 연소 능력을 사용하려면 여러 가지 방법을 사용하여 도전에 접근해야 합니다. 한 가지 중요한 이유는 BAT가 체내에서 쉽게 발견되지 않고 BAT를 구성하는 세포가 어디에 있고 신체가 필요로 하는 것이 무엇인지에 따라 다르기 때문입니다. 갈색 지방은 "구성"/갈색 및 "유도성"/베이지색으로 불리는 적어도 두 가지 알려진 유형의 별개의 세포로 구성됩니다. 다양한 비율의 백색 지방 세포도 있습니다. 현재 간단한 혈액 검사로 체내 갈색 지방의 양을 추정할 수 있는 알려진 방법이 없다는 점을 감안할 때, 우리 연구실 그룹은 이미 임상적으로 지시된 절차를 겪고 있는 환자의 수술 부위에서 소량의 지방을 수집하는 데 성공적으로 의존했습니다. . 이러한 지방 조직에서 얻은 정보는 (a) 미성숙 줄기 세포에서 갈색 지방 세포가 어떻게 발달하는지; (b) 어떤 유전자가 활성화되어 있는지; (c) 갈색 지방이 얼마나 많은 칼로리를 태울 수 있는지. 이러한 초기 연구는 또한 실험실에서 무한정 성장할 수 있는 오래 지속되는 인간 갈색 및 백혈구를 확립하는 데 필요한 예비 세포를 제공했습니다. 이러한 진전에도 불구하고 갈색 지방 세포와 베이지색 지방 세포 사이의 기능적 차이와 이것이 연령, 성별, 유전적 배경이 다른 인간의 신진대사에 어떤 영향을 미칠 수 있는지, 그리고 다른 질병에서 갈색 지방 세포에서 나타나는 변화에 대해서는 아직 많이 알려지지 않았습니다. 이 연구의 목표는 이러한 질문과 관련된 질문을 해결하는 것입니다.