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Omega-3 的益處與幹細胞控制有關

脂肪細胞、脂肪組織
  • 一種稱為初級纖毛的高度敏感的蜂窩天線可以感知飲食中的 omega-3 脂肪,並影響幹細胞如何分裂並轉變為脂肪細胞。

  • 當 omega-3 與脂肪幹細胞纖毛上的受體結合時,會產生更多的脂肪細胞 - 這比在現有細胞中儲存過多脂肪要好。

  • 當人的纖毛有缺陷時,他們總是會感到飢餓並變得肥胖。

本文發表在史丹佛醫學新聞中心。

多年來,研究人員已經知道,一種稱為初級纖毛的古老蜂窩天線的缺陷與肥胖和胰島素阻抗有關。 現在,史丹佛大學醫學院的研究人員發現,這種奇怪的小細胞附屬物正在感知飲食中的 omega-3 脂肪酸,並且該訊號直接影響脂肪組織中的幹細胞如何分裂並轉變為脂肪細胞。

這項發現代表了飲食科學與分子和細胞生物學這兩個世界之間缺失的關聯。 飲食研究長期以來發現,食用 omega-3 脂肪酸(魚類和堅果中常見的必需脂肪酸)可以降低心臟病、中風、關節炎甚至憂鬱症的風險。

一篇描述該研究的論文將於 11 月 21 日在線發表在《cell》雜誌上。 資深作者是彼得傑克森博士,微生物學、免疫學和病理學教授。 主要作者為博士後學者 keren hilgendorf 博士。

傑克遜實驗室的研究人員在開始研究時並沒有尋找 omega-3。 他們只是尋找脂肪幹細胞感知的訊號分子。 該分子可以是任何東西:細胞生物學中的信號通路通常涉及很少有人聽說過的深奧分子。 他們只知道,在涉及初級纖毛缺陷的罕見疾病中,人們總是處於飢餓狀態,無法停止進食,變得肥胖和胰島素抗性。 因此,當訊號結果是 omega-3 脂肪酸時,他們感到很驚訝。

「當我們看到細胞對 omega-3 脂肪酸做出反應時,我們意識到這已經從一個分子生物學故事變成了一個展示飲食如何控制幹細胞的分子生物學故事,」傑克遜說。

這些細胞透過一種稱為初級纖毛的微小毛髮狀附屬物來感知omega-3 脂肪酸的存在,初級纖毛是一種古老的結構,源自許多鞭毛,藻類細胞在大約10 億年前首次使用鞭毛在海洋中移動並感知它們的鞭毛。 隨著時間的推移,隨著單細胞生物進化成多細胞生物,這些生物首先在海洋中游泳,然後爬上陸地,細胞拋棄了大部分鞭毛。 但大多數細胞保留一根鞭毛,即初級纖毛,用作高度敏感的天線。 它可以接收關於細胞外世界的極其微妙的訊號,幫助調節細胞的功能和命運。

Jackson 和他的同事發現,當 omega-3 脂肪酸與脂肪幹細胞纖毛上名為 FFAR4 的受體結合時,會促使脂肪幹細胞分裂,從而產生更多脂肪細胞。 這為身體提供了更多的脂肪細胞來儲存能量,這比在現有脂肪細胞中儲存過多的脂肪更健康。 「你想要的是更多的小脂肪細胞,而不是更少的大脂肪細胞,」傑克森說。 “大的脂肪細胞不是健康的脂肪細胞。中心距離氧氣供應較遠,它會發出不良信號,並且可能會破裂並釋放有毒內容物。” 他補充說,大脂肪細胞與胰島素抗性、糖尿病和發炎有關。

此外,研究人員發現,飽和脂肪的存在或 ffar4 受體纖毛訊號傳導的阻斷不會導致幹細胞產生新脂肪細胞的增加,反而會導致現有細胞增加脂肪。 希爾根多夫說:“我們沒有研究飲食與健康的關係,而是從分子到受體再到細胞來記錄為什麼‘健康脂肪’有益而‘不健康脂肪’導致疾病。” “我們提供了一種機制來解釋為什麼 omega-3 脂肪酸對於維持健康的脂肪平衡至關重要,並且應該限制飽和脂肪。”

這項研究也可能改變對健康人身體如何管理脂肪儲存的科學理解。 「研究人員經常談論脂肪進出細胞的運動,但我們所展示的是乾細胞活動在創造新脂肪細胞方面的重要性,因為它對身體的能量管理至關重要,」該大學的研究生卡爾約翰遜說。幹細胞生物學和再生醫學計畫以及論文的合著者。

該研究發表於 細胞 2019 年 11 月。



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