Скрытые рецепторы в жировых клетках раскрывают новый механизм восприятия метаболизма
Исследователи из Бирмингемского университета открыли совершенно новый механизм, с помощью которого жировые клетки (адипоциты) контролируют то, как они хранят и выделяют жир.
Их исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Chemical Biology, показывает, что рецептор, который ранее был известен своей реакцией на пищевые жиры, может также работать внутри клетки, рядом с отсеками для хранения жира, называемыми липидными каплями.
Результаты исследования меняют наше понимание регуляции жирового обмена и могут привести к разработке новых стратегий лечения ожирения, диабета и других метаболических заболеваний . Исследование проводится совместно с учёными из университетов Копенгагена, Глазго и Монреаля.
«Это открытие может изменить наш подход к разработке лекарств для лечения метаболических заболеваний, предложив более точные способы регулирования жирового обмена », — сказал профессор Давиде Калебиро из кафедры метаболизма и системных наук Бирмингемского университета.
Жировые клетки — это специализированные клетки, запасающие энергию в виде жира. Когда организму нужна энергия, жировые клетки высвобождают жирные кислоты в процессе липолиза. Липолиз — это деликатный процесс: избыток жиров может привести к избытку жира в крови (фактору риска диабета и сердечно-сосудистых заболеваний), а недостаток — затруднить доступ организма к накопленной энергии.
Играть
00:00
00:06
Немой
Настройки
ПИП
Перейти в полноэкранный режим
Играть
Внутриклеточный пул FFA4, связанный с ЛД, активируется при индукции липолиза изопротеренолом. HILO-визуализация рекрутирования Halo–mGαo к FFA4–YFP, экспрессируемому в дифференцированных иммортализованных бурых адипоцитах. Клетки стимулировали изопротеренолом в концентрации 10 мкМ. Кадры получали каждые 30 с. Воспроизведение – 5 кадров в секунду. Источник: Nature Chemical Biology (2025). DOI: 10.1038/s41589-025-01982-5
Рецепторы, подобные исследованному исследователями (известные как рецептор свободных жирных кислот 4, или FFA4), относятся к обширному семейству рецепторов, сопряженных с G-белком (GPCR). Эти рецепторы находятся в клеточных мембранах и играют ключевую роль в передаче сигналов внутри клетки . Традиционно считалось, что эти рецепторы активны только на поверхности клетки, реагируя на сигналы извне.
Однако исследователи обнаружили, что рецепторы FFA4 в основном расположены внутри жировых клеток, на внутренних мембранах вблизи липидных капель. При расщеплении жира высвобождающиеся жирные кислоты немедленно активируют эти внутренние рецепторы. Это запускает локальный «тормоз» расщепления жира, создавая быструю саморегулирующуюся петлю обратной связи в каждой отдельной липидной капле.
Такая «интракринная» передача сигнала (когда клетка использует свой собственный, генерируемый изнутри сигнал) является совершенно новой концепцией для рецепторов, чувствительных к метаболитам, таких как FFA4.
Доктор Шеннон О’Брайен, научный сотрудник Бирмингемского университета, отметила: «Мы были удивлены, обнаружив, что FFA4 действует как встроенный датчик внутри жировых клеток, контролируя расщепление жира в режиме реального времени. Это открытие показывает, что жировые клетки обладают высоколокализованным механизмом контроля высвобождения жира, что может иметь решающее значение для поддержания здорового обмена веществ».
Понимание этого механизма открывает новые возможности для разработки инновационных методов лечения, направленных на внутриклеточные рецепторы FFA4. Эти методы могут помочь более точно регулировать накопление и высвобождение жира, что может быть особенно полезно для людей с метаболическими заболеваниями, такими как диабет 2 типа или ожирение.
Давиде Калебиро, профессор молекулярной эндокринологии Бирмингемского университета и ведущий автор исследования, отметил: «Это открытие не только описывает совершенно новый механизм „интракринной“ сигнализации, который может быть актуален для других метаболически значимых рецепторов, но и может привести к разработке нового поколения более эффективных и лучше переносимых методов лечения метаболических заболеваний».