Microprotein làm tăng sự thèm ăn ở chuột

Những phát hiện này, được công bố trong Chuyển hóa tế bào vào ngày 3 tháng 2023 năm XNUMX, có thể dẫn đến sự phát triển của một phương pháp điều trị để giúp mọi người tăng cân trong một số tình huống bệnh nhất định, chẳng hạn như trong quá trình hóa trị ung thư. Hơn nữa, bằng cách thiết lập sự tồn tại của các vi protein này, nhóm nghiên cứu cung cấp một nguồn tài nguyên quý giá cho cộng đồng khoa học để nghiên cứu các vi protein.

 "Điều quan trọng là phải hiểu rõ hơn về các quá trình điều chỉnh bệnh béo phì và sức khỏe trao đổi chất để cung cấp các liệu pháp cải thiện cho tương lai," Giáo sư Salk Alan Saghatelian, đồng tác giả tương ứng của nghiên cứu và là người nắm giữ Chủ tịch Tiến sĩ Frederik Paulsen cho biết. "Có danh sách các vi protein này sẽ hỗ trợ lĩnh vực trao đổi chất trong việc xác định những người chơi mới trong một loạt các bệnh chuyển hóa. Và chúng tôi đã chứng minh một microprotein hoạt tính sinh học thúc đẩy việc cho ăn, cũng như các vi protein khác có liên quan đến chuyển hóa chất béo".

Mô mỡ tiết ra nhiều protein khác nhau để điều chỉnh việc cho ăn, cân bằng năng lượng và sản xuất nhiệt. Mỡ trắng, được gọi là "chất béo xấu", thường được tìm thấy ngay dưới da và ở vùng bụng. Loại chất béo này hoạt động như một kho lưu trữ năng lượng và có liên quan đến béo phì và các bệnh khác do trọng lượng dư thừa. Ngược lại, chất béo nâu hoặc "chất béo tốt" nằm xung quanh vai và dọc theo tủy sống. Chất béo nâu có liên quan đến dinh dưỡng, tập thể dục và sức khỏe hợp lý.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã sử dụng các công nghệ gen tiên tiến để kiểm tra chất béo nâu, trắng và be (một loại chất béo khác có đặc điểm tương tự như cả mỡ trắng và nâu) trong tế bào chuột. Họ đã phát hiện ra 3.877 gen tạo ra vi protein trong cả mỡ trắng và nâu. Ngoài ra, họ đã khám phá mức độ của các gen này ở những con chuột được nuôi chế độ ăn nhiều chất béo của phương Tây và liên kết hàng trăm vi protein với những thay đổi trong quá trình chuyển hóa mô mỡ. Nhìn chung, phân tích lần đầu tiên nêu bật nhiều vi protein có khả năng liên quan đến trao đổi chất.

"Chúng tôi đã cung cấp một lộ trình về cách sử dụng tốt nhất dữ liệu của mình để liên kết và cuối cùng mô tả vai trò của vi protein trong các con đường trao đổi chất cơ bản," tác giả đầu tiên Thomas Martinez, cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ trong phòng thí nghiệm của Saghatelian, hiện là trợ lý giáo sư tại UC Irvine cho biết.

Nhóm nghiên cứu cũng tập trung vào một microprotein có tên Gm8773, nằm ở trung tâm cho ăn của não, được gọi là vùng dưới đồi. Vị trí của microprotein trong não cho thấy nó có thể đóng một vai trò trong sự thèm ăn. Thật vậy, khi các nhà khoa học quản lý Gm8773 cho những con chuột béo phì, những con chuột đã tiêu thụ nhiều thức ăn hơn. Ngoài ra còn có một gen người tương tự như Gm8773 được gọi là FAM237B và gen này có thể hoạt động tương tự ở người để thúc đẩy việc ăn uống. Theo các nhà nghiên cứu, microprotein này cuối cùng có thể được phát triển thành một liệu pháp để thúc đẩy tăng cân ở những người trải qua quá trình giảm cân cực độ.

"Các vi protein mới được trình bày trong nghiên cứu của chúng tôi là những khám phá thú vị cho lĩnh vực trao đổi chất và nghiên cứu sinh học chất béo," đồng tác giả tương ứng Chris Barnes, trước đây của Trung tâm Nghiên cứu Novo Nordisk Seattle, Inc., hiện là người đứng đầu proteomics tại Velia Therapeutics, cho biết. "Chúng tôi hy vọng rằng tài nguyên này sẽ được sử dụng để tạo ra nhiều giả thuyết thực nghiệm mới cho cộng đồng khoa học để thử nghiệm trong phòng thí nghiệm của riêng họ và công trình này dẫn đến việc xác định các cơ chế mới trong sinh học."

Trong tương lai, các nhà khoa học có kế hoạch phát triển các công cụ để điều tra vai trò của Gm8773 và FAM237B với mục tiêu cuối cùng là phát triển một liệu pháp có thể làm tăng sự thèm ăn ở người.

Reference: Martinez TF, Lyons-Abbott S, Bookout AL, et al. Profiling mouse brown and white adipocytes to identify metabolically relevant small ORFs and functional microproteins. Cell Metabolism. 2023;35(1):166-183.e11. doi: 10.1016/j.cmet.2022.12.004