控制白色脂肪细胞形成的基因开关

　　一种促进肥胖的基因变异体能够导致某些人的体重增加，或许现在研究人员终于能够对此作出解释了。研究人员利用最先进的DNA编辑工具发现了一种有助于控制人体新陈代谢的基因开关，这种开关控制着普通脂肪细胞是燃烧能量还是存储为脂肪。该发现有着诱人的前景——有朝一日医生们可以利用基因疗法来去掉肥胖症患者身上的脂肪。

　　基因连同热量以及锻炼一起，影响着一个人的体重趋势——增加体重或保持体重，其中跟肥胖症关系最为密切的一种基因被称为FTO。拥有某种类型FTO基因的人平均体重会多出几公斤，而且罹患肥胖症的几率要大得多。尽管对这种基因有过多年的研究，但是没有人清楚该基因在细胞中到底起着什么作用以及它到底是如何影响体重的。有些证据显示，FTO有助于控制其他基因，但是尚不清楚影响的是哪些基因。有些研究人员曾经审视了FTO在各种组织中的活性，但并没有发现任何明确的信息。

　　梅丽娜·克劳斯尼策（Melina Claussnitzer）和马诺利斯·克里斯（Manolis Kellis）及其哈佛大学、麻省理工学院和剑桥布罗德研究所的同事，开始利用人类表观基因组计划中的数据来进行研究。人类表观基因组计划是一项耗时长达8年的计划，该计划为影响基因功能的DNA做了化学标记，研究人员利用这些表观遗传标记来判断FTO是开启还是关闭了127个类型的细胞。FTO好像在一种脂肪细胞的发育中表现活跃，这种细胞叫做脂肪前体细胞。

　　根据这个线索，研究人员查看了欧洲健康受试者的8个基因的活性，他们认为这8个基因会跟脂肪前体细胞中的FTO发生相互关系。大约有半数受试者拥有跟患有肥胖症有关的FTO类型，跟没有这类FTO的受试者相比，一对分别被称为IRX3和IRX5的基因在他们的细胞中表现得更加活跃。今天，研究人员在《新英格兰医学杂志》上报道说：反过来，该基因对好像也决定了前体细胞能够形成哪一类脂肪细胞。

　　IRX3和IRX5活性提高能够促进细胞发育成为白色脂肪细胞，这种脂肪细胞能够将能量存储为脂肪。这对基因活性较低就会使细胞发育成米色脂肪细胞，这种脂肪细胞能够利用能量来产生热量。有关米色脂肪，最为着名的是在寒冷的环境中能够为动物保暖。很明显，能够促进体重增长的那种FTO不能关闭IRX3和IRX5，使前体细胞更有可能形成白色脂肪，而不会形成米色脂肪。

　　利用越来越流行的被称为CRISPR-Cas9的基因编辑法，研究人员将促进肥胖的FTO变异体转变为脂肪前体细胞中更加普通的基因类型，这些脂肪前体细胞均来自捐赠者。这样一来，研究人员进一步证实了他们所发现的情况：经过处理后的细胞含有较低的IRX3和IRX5水平，表现出米色脂肪细胞的特性，并且显着增强了能量燃烧的机制。

　　加州大学旧金山旧金山分校研究肥胖分子生物学的兴戈·卡吉穆拉（Shingo Kajimura）说：理解FTO在脂肪细胞中起什么作用具有重大的临床意义，这项研究工作是令人信服的。

　　克里斯预测道：未来的医生将能够轻轻触动FTO开关，就可以帮助肥胖的人们除掉多余的脂肪了。克里斯称：“我们现在拥有电路，也可以转动存储能量或消耗能量的旋钮。”

　　卡吉穆拉同意上述观点，他说：有朝一日，是有可能做到这些的。但是，卡吉穆拉还警告说：尽管米色脂肪在人类肥胖症中起着重要的作用，但是不管是在试验动物中还是在人类中，都还不清楚的一点是——增加米色脂肪含量是否能够导致体重降低呢？