محققان یک منبع جدید از سلولهای چربی قهوه ای انرژی سوز را شناسایی کردند

12 آوریل 2021- منبع جدیدی از سلولهای چربی قهوه ای انرژی سوز توسط محققان مرکز دیابت جاسلین کشف شده است، که به گفته آنها به گزینه های درمانی بالقوه جدید برای چاقی اشاره دارد. طبق این گزارش جدید، که امروز توسط Nature Metabolism منتشر شده است، این کلید در بیان گیرنده ای به نامTrpv1[1] است که یک پروتئین شناخته شده برای احساس محرکهای مضر، از جمله درد و دما می باشد.

به طور خاص، نویسندگان به سلولهای عضلانی صاف که گیرنده Trpv1 را بیان می کنند، اشاره دارند و آنها را به عنوان منبع جدید سلولهای چربی قهوه ای انرژی سوز شناسایی کردند. این نتایج باید به افزایش مصرف کلی انرژی ترجمه شود و محققان امیدوارند که در نهایت، بتوانند با استفاده از این یافته ها به درمان چاقی کمک کنند.

چربی قهوه ای یا بافت چربی قهوه ای نوع متمایزی از چربی است که در پاسخ به دمای سرد فعال می شود. نقش اصلی آن تولید گرما برای کمک به حفظ دمای بدن است و با سوزاندن کالری به این مهم دست می یابد و همین امر این احتمال را ایجاد کرده است که چنین کالری سوزی می تواند به کاهش وزن، به ویژه در چاقی ترجمه شود.

دکتر Yu-Hua Tseng، نویسنده ارشد این مقاله، گفت: ظرفیت سلول های چربی قهوه ای و بژ برای سوزاندن کالری و تولید گرما، به ویژه در معرض دمای پایین، مدت ها است که این بافتها را به یک هدف جذاب برای درمان چاقی و سایر اختلالات متابولیکی تبدیل کرده است. با این حال، منشأ دقیق سلولهای چربی قهوه ای پس از قرار گرفتن در معرض سرمای محیط و مکانیسم های عملکرد آن تا حدودی به صورت یک راز باقی مانده است.

منبع این سلولهای چربی انرژی سوز قبلاً به طور انحصاری مربوط به جمعیتی از سلولها بود که گیرنده Pdgfrα (گیرنده فاکتور رشد پلاکت آلفا) را بیان می کنند. با این حال، شواهد گسترده تر نشان می دهد منابع دیگری نیز وجود دارد. با شناسایی سایر منابع سلولهای چربی سوز می توان اهداف جدید بالقوه ای را برای درمان باز کرد که استفاده از درجه حرارت سرد و تا حدی ناخوشایند را برای درمان چاقی در بر خواهد گرفت.

این تیم در ابتدا ترکیب کلی سلولی بافت چربی قهوه ای موش هایی که در دماهای مختلف برای زمانهای مختلف نگهداری می شدند را بررسی کردند. قابل ذکر است که آنها از روشهای توالی یابی RNA تک سلولی مدرن استفاده کردند تا بتوانند که انواع سلولهای موجود را شناسایی کنند. به گفته نویسندگان، این مسئله از بایاس بالقوه نسبت به یک نوع سلول خاص جلوگیری می کند( ضعف مطالعات قبلی).

دکتر Matthew D. Lynes، یکی از نویسندگان این مقاله، گفت: توالی یابی تک سلول همراه با تکنیک های پیشرفته ی تجزیه و تحلیل داده ها، به ما این امکان را داد که با کمک کامپیوتر نحوه ی ایجاد چربی قهوه ای را پیش بینی کنیم. با تأیید این پیش بینی ها، ما امیدواریم که بتوانیم اهداف سلولی جدیدی را برای تحقیقات متابولیکی معرفی کنیم.

همچنین تجزیه و تحلیل آنها از داده های توالی RNA تک سلولی نشان داد که جمعیت متمایز دیگری بجز سلولهای چربی قهوه ای دارای گیرنده ی Pdgfrα که قبلاً شناخته شده بودند، قادر به سوزاندن انرژی در شرایط سرما هستند و آنها سلولهایی از عضله ی صاف بودند که گیرنده ی Trpv1 را بیان می کنند. این گیرنده قبلاً در طیف وسیعی از انواع سلولها شناسایی شده بود و در درک احساس درد و دما نقش دارد.

بررسی های بیشتر با مدل های موش تأیید کرد که سلول های عضلانی صاف Trpv1 مثبت، باعث ایجاد نسخه ای از سلول های چربی قهوه ای انرژی سوز به ویژه در معرض دمای سرد می شوند. آزمایشات اضافی همچنین نشان داد که سلولهای Trpv1 مثبت، منبعی برای سلولهای چربی بژ هستند که در پاسخ به سرما در چربیهای سفید ظاهر می شوند، که تاثیر بالقوه ی سلولهای پیش ساز بیان کنندهTrpv1 را گسترش می دهند.

دکتر یو-هوآ تسنگ، افزود: این یافته ها خاصیت انعطاف پذیری عضله صاف عروقی را نشان می دهد و مجموعه منابع سلولی را که می توانند برای تقویت عملکرد چربی قهوه ای و ارتقاء سلامت متابولیک مورد هدف قرار گیرند، گسترش می دهد.

بافت چربی قهوه ای اندام اصلی گرما زایی در بدن است و افزایش گرمازایی چربی قهوه ای و مصرف انرژی کلی به عنوان یک روش بالقوه در درمان چاقی در نظر گرفته می شود.

دکتر Tseng، گفت: شناسایی سلولهای بیان کننده Trpv1 به عنوان منبع جدید سلولهای چربی قهوه ای یا بژ نشان می دهد که ممکن است با تولید داروهایی که اثرات قرار گرفتن در معرض سرما را در سطح سلولی تقلید می کنند، استفاده از درجه حرارت سرد را برای درمان چاقی اصلاح کنیم.

نویسندگان خاطرنشان کردند که Trpv1 در شناسایی چندین محرک مضر از جمله کپسایسین(جزء تند فلفل قرمز) نقش مهمی دارد و مطالعات قبلی نشان داده اند که مصرف آن در انسان و حیوانات منجر به کاهش مصرف غذا و افزایش مصرف انرژی می شود.

دکتر تسنگ افزود: اکنون ما قصد داریم که مطالعات بیشتری را برای بررسی نقش کانال Trpv1 و لیگاندهای آن و اینکه آیا می توان این سلولها را هدف قرار داد تا تعداد سلولهای چربی ترموژنیک را به عنوان یک روش درمانی برای چاقی افزایش داد، انجام دهیم.

منبع:

Shamsi, F., et al. (2021) Vascular smooth muscle-derived TRPV1-positive progenitors are a new source of cold-induced thermogenic adipocytes. Nature Metabolism. doi.org/10.1038/s42255-021-00373-z.

https://www.news-medical.net/news/20210412/Researchers-uncover-a-new-source-of-energy-expending-brown-fat-cells.aspx