提要:首次发现的小鼠肥胖基因Obese突变后造成某些小鼠显著的肥胖症。Obese基因未突变形式所产生的激素Leptin能治愈小鼠肥胖症。人类的肥胖症系因接受Leptin的信号上有问题而引起。科学家估计要取得Leptin或其受体治疗人类肥胖症的数据还需花好几个月的时间。
45年前,在美国缅因州巴尔港的杰克逊实验室饲养的小鼠群中发现了一个当时未知的小鼠基因发生自发性突变,造成某些小鼠特别肥胖。研究者现已证明将这种基因的未突变形式所产生的激素注射到小鼠体内,会使这种肥胖小鼠的后代显著地降低体重。人的肥胖症往往不是因为遗传缺陷而是因为高脂饮食引起的,而给小鼠注射这种激素不仅可使基因缺陷造成的肥胖小鼠减肥,而且使高脂饮食引起的肥胖小鼠也能减肥,并且可使正常小鼠减肥。以发展对人肥胖症疗法的角度出发,这点或许更具有重要意义。
美国科学家杰弗里M · 弗利德曼领导的研究组终于分离到了杰克逊实验室那种肥胖症小鼠的肥胖基因,称为Obese,这是首次在动物中发现肥胖基因,这项研究结果发表在1994年12月3日的Science上。他们证实了Obese基因在脂肪细胞中开放,它指导脂肪细胞合成一种激素,该激素是由细胞分泌到血液,随血液而循环的一种蛋白质。他们给该激素取名为Leptin,这是一个希腊字,意为“瘦”。Leptin直接或间接地告知大脑小鼠储存了多少脂肪,大脑将此信息反馈到消化系统而影响其饮食行为,从而调控小鼠的体重。
当时,弗利德曼等人推测过度肥胖的小鼠体内所以不能制造Leptin是因为编码Leptin的基因有缺陷之故,而投药激素Leptin可抑制食欲,减少食量,以致使体重减轻。但是弗利德曼说,“推测是一回事,证明是另一回事。”当然,推测不能代替证实。但是有3个独立的研究组现在已将此推测变成了现实。这3个研究组是:一个由弗利德曼领导的研究组;第二个是以弗兰克 · 柯林斯为首的研究组I第三个是霍夫曼 · 拉 · 罗谢药品公司的研究组。他们把小鼠的或类似的人译本的Obese基因整合到一种细菌的基因组内,让这种细菌制造大量的Leptin,他们以各种不同的剂量和稍有不同的时间间隔将Leptin注射到不同种族的小鼠胃中,这三个研究组在今年7月28日Science上报道,给带有突变Obese基因的小鼠注射Leptin后,小鼠便吃得少了。此外,代谢变化实验指出注射了Leptin的小鼠能量消耗也较快了。饮食吃得少和能量消耗快相结合使小鼠明显地减轻了体重。而几乎唯独减少了体脂。例如弗利德曼研究组报道,接受Leptin治疗的肥胖小鼠体重减轻了约30%,体脂平均为9克左右。而未接受Leptin治疗的小鼠体脂超过38克。将Leptin注射到含有5克体脂的正常小鼠胃内,它们几乎全部丧失其体脂。体脂约占它们体重的12%。
弗利德曼研究组证明由人的Obese基因制造的Leptin也能使肥胖小鼠减轻体重,尽管人与小鼠的Leptin稍有差别。他们还探测了正常小鼠和正常人血液中的Leptin,但不是遗传性肥胖小鼠血液中的Leptin,探测结果进一步证明了杰克逊实验室中Obese基因突变的小鼠不能制造脂肪信号。霍夫曼 · 拉 · 谢罗药品公司研究组证明Leptin直接作用于脑内部,他们将Leptin注射到肥胖小鼠跨越血脑屏障的脑区,会使这些肥胖小鼠降低食物摄入量。实验证明Obese基因突变的小鼠脑内无Leptin受体,因此不能接受Leptin的信号。Leptin受体是细胞表面识别Leptin的一种蛋白质,它在脑内接受Leptin的信号。这个事实完全符合在这种超重小鼠体内不能制造Leptin受体的假说。
关于Leptin是否能治疗人类肥胖症的讨论颇为盛行。肥胖症研究者Jasé Caro的研究提示人类肥胖症并非因缺乏Leptin引起,而是由于在接受Leptin信号上有问题。如果能找到Leptin的受体将是解决此问题重要进展。但目前尚无足够数据来断定可以把最佳的治疗希望寄托在Leptin或其受体上。而且Leptin在人身上做试验之前必须先确证其对动物是无毒性的。
研究者认为以上所有的研究成果只是为Leptin治疗肥胖症研究打下第一步基础,而要取得治疗人类肥胖症的数据还需要花好几个月的时间。
[Science News,1995年7月29日]