肥胖是全球主要的健康流行病,肥胖导致2型糖尿病和心脏病等严重疾病的风险增加,但缺乏有效治疗方法。哺乳动物体内有两种脂肪,白色脂肪和棕色脂肪。棕色脂肪实际上降解脂肪提供能量;白色脂肪储存能量。
RCAN1的生理功能RCAN1是钙调磷酸酶调节蛋白1(Regulator of Calcineurin 1),是钙激活蛋白钙调神经磷酸酶的反馈抑制剂,RCAN1通过两种不同的机制抑制非颤抖性产热(NST)。一种涉及激活白色脂肪组织中UCP1的表达,UCP1通过减少ATP的产生来产生热量;另一种由骨骼肌肌脂蛋白(SLN)调节,SLN通过增加ATP的消耗来产生热量。非颤抖性产热能够促进以热量的形式燃烧卡路里,而抑制以脂肪的形式储存卡路里。增加非颤抖热发生(NST)被认为是对抗肥胖和代谢疾病的有效方法。
值得注意的是,RCAN1基因位于人类21号染色体上。唐氏综合症(21号染色体三体)患者由于21号染色体有3个拷贝,所以许多唐氏综合症患者都难以控制体重,表现出肥胖体质。
阻断RCAN1有助于将白色脂肪转化为健康的棕色脂肪Flinders大学Damien Keating教授领导的研究小组研究了RCAN1敲除后对小鼠的影响,通过不同时间跨度(从8周到6个月不等)的高脂肪饮食。结果发现在每一组中,都可以看到了RCAN1基因缺失后,小鼠健康发生改善。RCAN1基因被移除的老鼠更擅长将卡路里存储的白色脂肪转化为健康的棕色脂肪,甚至发生在老鼠休息的时候。
目前研究人员将开始研究抑制人类RCAN1活性是否具有类似的效果
目前研究人员已经开发了一系列针对这种基因编码蛋白的药物,现在正在测试过程中,看看这些药物是否可以抑制RCAN1,以及它们是否作为潜在的抗肥胖药物。根据Keating教授公布的初步研究结果,正在开发的针对RCAN1的药物会在人休息时燃烧更多的卡路里,这意味着身体储存更少的脂肪,而不需减少食物消耗或锻炼更多。
当然,在人类身上实验时还必须考虑到潜在的副作用,因为RCAN1基因还参与保护细胞免受可能导致阿尔茨海默氏症等神经退行性疾病的应激源的影响。