打开APP

Adv Sc:郑州大学乔海灵团队发现缓解肥胖的潜在新策略

  1. 肥胖
  2. 线粒体功能障碍
  3. 4-甲基-5-乙酰基噻唑(Q11)
  4. 细胞色素P450 2E1(CYP2E1)

来源:iNature 2025-12-29 17:05

本研究证实CYP2E1是肥胖相关代谢功能障碍的一个新的调控因子,并明确Q11是一种极具前景的治疗候选药物,可同时发挥抑制炎症、恢复线粒体稳态的作用。

肥胖是全球重大健康挑战,其特征包括慢性低度炎症和线粒体稳态受损。尽管细胞色素P450 2E1(CYP2E1)与氧化应激和炎症信号传导有关,但其在肥胖期间对脂肪细胞功能障碍的贡献仍不充分。

2025年12月20日,郑州大学乔海灵唯一通讯在Advanced Science(IF=14.1)在线发表题为A Novel CYP2E1 Inhibitor, 4-Methyl-5-Acetylthiazole (Q11), Alleviates Obesity Via Modulating Adipose Inflammation and Mitochondrial Dysfunction的研究论文。本研究中旨在探究CYP2E1在肥胖发生发展中的功能作用,以及一种高选择性CYP2E1抑制剂——4-甲基-5-乙酰基噻唑(Q11)的治疗潜力。高脂饮食诱导的肥胖小鼠表现出显著升高的CYP2E1表达和活性,这与脂肪增加、肝脂变和线粒体功能障碍呈正相关。

采用Q11对CYP2E1进行药理学抑制后,小鼠的体重增长显著减缓,肝脏脂质蓄积得到改善,炎症反应有所减轻,同时小鼠的摄食量未受影响,这提示Q11带来的代谢获益可能是通过提升能量消耗实现的。作用机制来看,Q11可通过提高细胞耗氧量、恢复线粒体膜电位、促进线粒体生物合成及改善线粒体融合动力学,来恢复线粒体结构完整性;与此同时,腺苷酸活化蛋白激酶/过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α信号通路也被激活。

综上,本研究证实CYP2E1是肥胖相关代谢功能障碍的一个新的调控因子,并明确Q11是一种极具前景的治疗候选药物,可同时发挥抑制炎症、恢复线粒体稳态的作用。该研究为以CYP2E1为靶点治疗肥胖及相关代谢性疾病,奠定了机制研究与转化应用的理论基础。

图片

肥胖是一种慢性代谢性疾病,其特征是脂肪组织功能障碍和全身性代谢紊乱。越来越多的证据表明,白色脂肪组织(WAT)内的慢性低度炎症与线粒体稳态失衡,是肥胖相关并发症发生的核心驱动因素。这些致病过程表明,亟需研发能够恢复脂肪组织代谢稳态的治疗策略。目前的药物选择,虽然能实现显著的减重效果,但存在高昂的成本、耐受性问题和长期安全性问题。这凸显了新颖、安全且有效的治疗方案的必要性。

细胞色素P450 2E1(CYP2E1)是细胞色素P450超家族的主要成员,参与多种内源性和外源底物的代谢。除了其典型的代谢角色外CYP2E1还被证实是炎症发病机制中的关键调控因子,它可促进活性氧(ROS)的过量生成以及促炎细胞因子的分泌。CYP2E1表达及活性升高,已被证实与酒精性脂肪性肝炎、非酒精性脂肪性肝病、2型糖尿病、肥胖和癌症等多种慢性疾病相关。

前期的研究发现,在脓毒症、类风湿关节炎、重症急性胰腺炎恶性肿瘤等多种炎症性疾病中,CYP2E1的高表达均与疾病严重程度相关。基于这些研究成果,研究研发出一种新型高选择性CYP2E1抑制剂——4-甲基-5-乙酰基噻唑(Q11),该抑制剂在炎症疾病的临床前模型中展现出良好的疗效、安全性和成药性。

尽管CYP2E1与肥胖有关,但现有证据仍然有限且大多相关。临床研究显示,肥胖人群体内的CYP2E1活性显著升高,而减重手术后其活性可恢复正常,同时该活性变化与肝脏脂肪变性密切相关。在啮齿类动物模型中,敲除Cyp2e1基因的小鼠,对高脂饮食(HFD)诱导的肥胖和代谢功能障碍具有抵抗性。

细胞层面的研究发现,一类同时表达CYP2E1和乙醛脱氢酶1A1(ALDH1A1)的脂肪细胞亚群与产热作用相关,而CYP2E1表达升高可调控脂肪前体细胞的脂质代谢。这些研究结果提示,CYP2E1可能参与脂肪组织的能量代谢调控。但CYP2E1是否会直接推动肥胖状态下脂肪细胞的炎症反应和线粒体功能障碍,以及其中的潜在作用机制,目前仍有待阐明。

图片

 Q11介导抗肥胖效应的机制(摘自Advanced Science )

本研究证实,高脂饮食诱导的肥胖小鼠体内,CYP2E1活性显著升高,且与小鼠的脂肪蓄积程度和脂肪细胞功能障碍程度呈正相关。小鼠基础状态下的CYP2E1活性,甚至可用于预测其对饮食诱导性体重增加的易感性。采用Q11对CYP2E1进行药物抑制,能够有效保护小鼠免受高脂饮食诱导的肥胖和代谢损伤。结合转录组测序分析、在体代谢表型检测和体外细胞实验的机制研究表明,Q11可通过激活腺苷酸活化蛋白激酶(AMPK)-过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α(PGC-1α)信号轴,减轻脂肪细胞的炎症反应并维持线粒体功能。

综上,本研究揭示了CYP2E1在脂肪组织代谢稳态调控中的新功能,并证实Q11有望成为治疗肥胖及其相关并发症的潜在候选药物。

原文链接:

https://doi.org/10.1002/advs.202515315

版权声明 本网站所有注明“来源:生物谷”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物谷网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:生物谷”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

87%用户都在用生物谷APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->