浸大领导研究发现新饱腹感调节机制及治疗肥胖标靶

 

星期一,2022年5月30日

香港浸会大学(浸大)领导的研究团队发现,一种名为「膜1型基质金属蛋白酶」 (MT1-MMP)的蛋白水解酶,在饱腹感的调节机制中扮演重要角色,为研发治疗肥胖症的创新药物,提供一个极具潜力的标靶。

研究结果已刊登于国际知名科学期刊《Nature Metabolism》,并获多份有高度影响力的科学期刊,包括《Nature Reviews Endocrinology》、《Nature Metabolism》及《Science Signaling》挑选为重点研究作出介绍。

半数香港人口肥胖或过重

过重,尤其当达到肥胖程度时,会增加人们患上心血管疾病、糖尿病、癌症等致命疾病的风险。根据卫生署在2014/15年进行的人口健康调查,年龄介乎15至84岁的香港人当中,约30% 属于肥胖,另有20%过重。

应对肥胖最有效的方法是减少进食,但肥胖的人往往因为失去饱腹感而难以调节饮食习惯。找出控制重体的特定因素,并研究它如何调节饱腹感,对研发治疗肥胖症的方法十分重要。

识别新的胞腹感调节因子

由浸大中医药学院教学研究部助理教授王凯亮博士,以及临床部主任、曾肇添中医药临床研究教授卞兆祥教授领导的研究团队,识别了一种名为MT1-MMP的水解蛋白酶,它在人类大脑发出饱腹感讯号的机制中,发挥调节作用。

「生长及分化因子15」是一种激素,它通过与位于后脑名为「GDNF家族受体α样」(GFRAL)的神经元受体结合,发出饱腹感讯号。因此,调节GFRAL可影响GDF15发出饱腹感讯号的能力,从而协助调节食量。研究团队以此为起点进行一系列实验,研究MT1-MMP对GFRAL的调节作用。

缺乏MT1-MMP纾缓肥胖

研究团队进行小鼠模型实验,向一批饱腹神经元中缺失了MT1-MMP的转基因小鼠,及另一批属对照组的普通小鼠喂饲高脂肪食物。在16周后,缺失了MT1-MMP的小鼠与对照组相比,其食量少10%,增加的体重低50%,葡萄糖和血浆胰岛素水平亦较低。结果显示,缺乏MT1-MMP可避免小鼠出现由高脂肪食物引起的肥胖。

研究团队透过获广泛用作探测特定蛋白质的「蛋白质印迹分析」技术,发现MT1-MMP的活性,在肥胖小鼠的「脑最后区」及「孤束核」,即涉及食欲及体重管理的大脑区域有所增加。这显示肥胖小鼠脑内 MT1-MMP活性增加,可能是导致体重持续上升的风险因素。

为了解MT1-MMP抑制GDF15发出饱腹感讯号的机制,研究团队进行了一系列利用动物模型和培植细胞的分子生物学实验。结果显示MT1-MMP活跃的细胞,其GFRAL以至GDF15发出的讯号明显减少。这是因为MT1-MMP把GFRAL从脑神经元的表面剪断,阻止了GDF15与GFRAL结合,因而降低了饱腹感讯号的数量,而这又反过来使神经元免受GDF15传送的饱腹感讯号影响。

MT1-MMP作为肥胖的治疗标靶

研究人员亦透过药理学方法抑制MT1-MMP在体内的活性,探讨以MT1-MMP为标靶治疗肥胖症的潜力。在使用能抑制MT1-MMP的特定中和抗体后,肥胖小鼠的代谢参数,包括食量、葡萄糖耐量、体重均有明显改善。结果显示MT1-MMP可作为潜在的治疗标靶,以开发治疗肥胖症的创新药物

王博士说:「研究结果确立了MT1-MMP在调控饱腹感的角色,并初步显示了这种蛋白水解酶是治疗肥胖症的有效标靶。以药物抑制MT1-MMP,是研发能有效治疗肥胖症的药物的可行策略。」

除了浸大,研究团队成员还包括香港大学、香港中文大学、得克萨斯大学休斯顿健康科学中心,以及赫尔辛基大学的科学家。

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浸大中医药学院教学研究部助理教授王凯亮博士(左),以及临床部主任、曾肇添中医药临床研究教授卞兆祥教授(右),识别了一种名为MT1-MMP的水解蛋白酶,为研发治疗肥胖症的创新药物,提供一个极具潜力的标靶。