改良版基因編輯技術(shù)，竟然是控制肥胖和糖尿病的“神器”？

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來源：生物探索

2019-09-03

根據(jù)世界衛(wèi)生組織（WHO）的數(shù)據(jù)，2016年全球超過19億成年人超重，其中超過6.5億人患有肥胖癥。超重或肥胖會增加患糖尿病、心臟病、某些類型的癌癥和肌肉骨骼問題，尤其是骨關(guān)節(jié)炎。

體重管理對于超重或肥胖的人來說，可以用來幫助他們達到健康體重。處方減肥藥物也可以作為一個人體重管理計劃的一部分，但這些藥物具有相當(dāng)大的副作用風(fēng)險。2016年發(fā)表在《美國醫(yī)學(xué)雜志》的一篇文章中，來自美國哈佛醫(yī)學(xué)院的一組醫(yī)生回顧了美國FDA批準(zhǔn)的抗肥胖藥物發(fā)現(xiàn)，這款藥物的副作用包括頭暈、惡心、便秘、失眠、口干和嘔吐。

韓國首爾漢陽大學(xué)生物工程系教授Yong-Hee Kim解釋說:“正在開發(fā)的抗肥胖藥物是通過作用于胃腸道或中樞神經(jīng)系統(tǒng)來限制熱量攝入。但是，這些藥物大多數(shù)收效甚微，且伴有嚴重的副作用。” Kim的最新研究重點是利用細胞的遺傳密碼來改善減肥效果，從而避免與抗肥胖藥物相關(guān)的副作用。

干擾基因表達

在他們的研究中，Kim及其同事利用了改良的CRISPR基因編輯工具——CRISPR干擾（CRISPRi）。傳統(tǒng)CRISPR試圖永久地改變基因密碼，而CRISPRi則不同，它通過抑制蛋白質(zhì)的產(chǎn)生來干擾基因表達。

在之前的一項研究中，Kim開發(fā)了一種向白色脂肪細胞或脂肪細胞提供基因修飾劑的方法。在最新的這項發(fā)表在《Genome Research》雜志上的研究中，該團隊利用專門與白色脂肪細胞對接的短肽，在細胞培養(yǎng)模型中將CRISPRi組分傳遞給99%的細胞。

研究人員想要靶向的蛋白質(zhì)是脂肪酸結(jié)合蛋白4（FABP4）。這種蛋白質(zhì)大量的存在于白色脂肪和血漿中，在糖和胰島素代謝中起著重要作用，是肥胖和2型糖尿病等相關(guān)疾病的主要誘因。此前《Science Translational Medicine)》雜志上的一項研究，研究表明，使用抗體降低糖尿病小鼠中FABP4的水平可以改善血糖水平，以及脂肪和胰島素代謝。使用Kim團隊的CRISPRi技術(shù)，研究人員能夠?qū)ABP4的表達水平降低多達60%。

接下來，研究小組使用肥胖和糖尿病的小鼠，每周兩次給它們注射多肽，靶向CRISPRi，時間長達6周。在此期間，小鼠體重減輕了約20%，炎癥和胰島素抵抗也有所減輕。在治療期間沒有記錄到食物攝入量的顯著變化，這表明體重減輕不是由于進食量減少。

但研究人員也強調(diào)，從小鼠模型到現(xiàn)實生活中患者的轉(zhuǎn)化研究，還有很長一段路要走。另外，該研究很小，每個實驗組僅包括5只小鼠。但是，該項研究成果為進一步研究從與傳統(tǒng)制藥方法不同的角度來治療肥胖鋪平了道路。

參考資料：

[1]Could gene therapy be the solution to obesity and diabetes?

[2]Diabetes, obesity: Is gene editing the answer?

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