脂肪細胞或可治療肥胖和糖尿病

Joslin 綜合生理學和代謝科的高級研究員 Yu-Hua Tseng 博士說，治療肥胖癥的潛在療法可能是移植 HUMBLE（人類棕色樣）脂肪細胞，這些細胞經過了基因改造已經變得類似于產熱的棕色脂肪細胞。他們已經在《Science Translational Medicine》上發表了原理驗證性研究成果。在這個過程中，棕色脂肪可以降低血液中與糖尿病等代謝性疾病有關的血糖和血脂水平。

超重或肥胖的人往往沒有那么多有益的棕色脂肪，那么，是否可以通過細胞療法人為補充呢？ Tseng 和她的同事們用人類白脂肪細胞在祖細胞階段（尚未完全發育成最終的脂肪形式）制造出這些細胞。研究人員使用 CRISPR-Cas9 基因組編輯系統的一種變體來促進一種叫做 UCP1 的基因的表達，UCP1 可以觸發白脂肪細胞的祖細胞發展成褐色脂肪樣細胞。

Tseng 教授也是哈佛醫學院的醫學教授：“移植到缺乏免疫系統的小鼠體內后，這些 HUMBLE 祖細胞發展成功能非常像小鼠自身棕色脂肪細胞的細胞。”

她的研究小組比較了這些細胞的移植和高脂肪飲食小鼠的原始白脂肪細胞。小鼠接受了 HUMBLE 移植，表現出對胰島素的敏感性和清除血液中葡萄糖的能力（2 型糖尿病受損的兩個關鍵因素）。

此外，接受簡單移植的小鼠體重比移植白脂肪細胞的小鼠要輕，與接受棕色脂肪細胞的小鼠體重保持在同一范圍內。

也許令人驚訝的是，這些好處主要是由于移植細胞向小鼠體內內源性（現有）棕色脂肪細胞發出的信號。“不同組織中的細胞相互交流，”Tseng 說。“在這種情況下，我們發現我們移植的細胞分泌一氧化氮分子，這種分子被紅細胞攜帶到內源性棕色細胞中，并激活這些細胞。”

如果這種 HUMBLE 技術繼續在臨床前研究中得到證實，那么最終可能會為個體患者產生這種類型的細胞。這樣的程序將移除患者的少量白脂肪細胞，分離出祖細胞，修飾這些細胞以促進 UCP1 的表達，然后將得到的 HUMBLE 細胞歸還給患者。

然而，這種個體化的方法將是復雜和昂貴的，因此 Tseng 實驗室正在尋找兩種可能更適合臨床應用的替代方法。

另一種選擇是使用非個性化的細胞，而是通過生物材料包裹起來，保護細胞免受患者免疫系統的排斥。（Joslin 的研究人員和他們的合作者長期以來一直在研究用于 1 型糖尿病細胞移植的材料。）另一種選擇是基因療法，直接在體內的白脂肪祖細胞中表達 UCP1 基因，這樣這些細胞就獲得了不起的特性。

Tseng 強調：“利用細胞或基因療法治療肥胖或 2 型糖尿病過去是科幻小說。現在，科學進步，像 CRISPR 基因編輯這樣的技術將有助于我們改善肥胖和糖尿病患者的新陳代謝、體重、生活質量和整體健康。”