肥胖是肿瘤、糖尿病和心血管等重大疾病的重要危险因素之一,纠正肥胖代谢失衡有助于民众健康,具有重要的社会经济效益。支链氨基酸(BCAA)代谢与肥胖密切相关,体内BCAA及其代谢物的增加与肥胖相关代谢疾病呈正相关,高BCAA饮食可加重肥胖,低BCAA饮食能改善肥胖。肥胖的特征之一是白色脂肪的增加,然而BCAA代谢在白色脂肪的作用以及促进肥胖的机制一直不清楚。
基础医学院代谢分子医学教育部重点实验室黄海艳副教授发现:BCAT2(白色脂肪中代谢BCAA的关键酶)全脂肪特异敲除小鼠以及白色脂肪特异敲除小鼠能抵抗高脂诱导的肥胖,深入研究发现脂肪组织中敲除BCAT2减少了BCAA来源的Ac-CoA,造成Prdm16乙酰化水平下降,从而增强转录因子Prdm16和Pparγ相互作用,促进了白色脂肪棕色化。进一步药物筛选发现替米沙坦直接结合BCAT2来抑制BCAA代谢,从而抵抗高脂诱导的小鼠肥胖,为临床药物治疗肥胖提供了思路。2022年1月24日,该研究成果“BCAA–BCKA axis regulates WAT browning through acetylation of PRDM16”在线发表于Nature Metabolism杂志上。
复旦大学附属肿瘤医院/生物医学研究院的马齐襄博士为论文第一作者,黄海艳副教授、尹淼副研究员和雷群英教授为共同通讯作者。该项目得到了合作方新加坡国立大学医学院生化系的徐丰研究员、中科院营养健康所丁秋蓉教授、中科院生化所陈正军研究员和上海交通大学基础医学院吴英理教授的帮助。该项研究受到国家重点研发计划、自然科学基金项目资助。