肥胖的“种子”在出生前就已埋下?院士夫妇最新研究揭示m6A缺陷导致成年后肥胖
来源:生物世界 2025-03-25 09:30
该研究表明,m6A 缺陷会损害小鼠和人类类器官中与摄食相关的下丘脑神经元的生成,并导致小鼠成年后肥胖。
N6-甲基腺苷(m6A)是 mRNA 中最常见的化学修饰,它在神经系统中发挥着重要作用。下丘脑是控制食欲的关键脑区,其神经发生是否受 m6A 信号通路的调节,尤其是在人类中,目前仍不清楚。
最近,宾夕法尼亚大学宋洪军、明国莉团队的一项突破性研究显示,肥胖的“种子”,可能在胚胎发育时就已经埋下!该研究首次揭示,一种名为“m6A”的 RNA 化学修饰,一旦缺陷,就会让饥饿神经失控,甚至改写代谢命运……
该研究以:m6A deficiency impairs hypothalamic neurogenesis of feeding-related neurons in mice and human organoids and leads to adult obesity in mice 为题,于 2025 年 3 月 19 日发表在了 Cell Stem Cell 期刊。该研究表明,m6A 缺陷会损害小鼠和人类类器官中与摄食相关的下丘脑神经元的生成,并导致小鼠成年后肥胖。
标题:
🔍《胚胎期就写好的“肥胖代码”?科学家发现藏在RNA里的食欲开关!》
大脑里的“饥饿代码”被谁改写了?
我们的大脑深处,有一个“食欲指挥中心”——下丘脑弓状核(hypothalamic arcuate nucleus)。这里驻扎着两派神经元:
🟢 “饥饿派”的 AgRP 神经元(疯狂喊饿)
🔴 “饱腹派”的 POMC 神经元(叫停进食)
两者之间动态平衡,决定了你是“佛系吃饭”还是“狂炫碳水”。
而这项最新研究发现,这个平衡的建立,依赖于 RNA 上的化学修饰——m6A。
m6A 是细胞中最丰富且可逆的 RNA 修饰之一,由包括 METTL3、METTL14 和 WTAP 在内的“写入器”催化,由包括 ALKBH5 和 FTO 在内的“擦除器”去除,并由 YTH 家族蛋白以及 HNRNPA2B1 读取。
研究团队在小鼠胚胎中敲除了 Mettl14,结果导致它们下丘脑中的饥饿/饱腹神经元直接减少 30%-50%。它们在断奶后化身“干饭狂魔”,成年后脂肪量暴涨 5 倍,还出现高血糖、脂肪肝等代谢疾病。
从机制上来说,Mettl14 的缺失导致下丘脑弓状核的神经发生缺陷,伴有摄食相关神经元生成减少以及神经发生相关 m6A 修饰的转录本的失调。此外,m6A “写入器” Mettl3 或 m6A“读取器” Ythdc1 的缺失会产生相似的表型。
接下来,研究团队构建了基于 iPSC 的人类下丘脑弓状核类器官,结果显示,敲低 METTL14 或 YTHDC1 同样导致了类器官中摄食相关神经元的生成减少。
该研究的亮点:
胚胎期下丘脑 Mettl14 基因缺失会导致小鼠成年后肥胖;
Mettl14、Mettl3 或 Ythdc1 基因敲除小鼠表现出下丘脑弓状核神经发生缺陷;
构建了源自无饲养层的人类 iPSC 的弓状核特异性类器官;
METTL14 或 YTHDC1 敲低会减少人类弓状核特异性类器官中的摄食相关神经元;
这表明人类和小鼠共享同一套“食欲编程逻辑”,也就是说,m6A 修饰告诉细胞何时分化为饥饿/饱腹神经元,一旦 m6A 缺陷,就会导致大脑的食欲程序错乱。
谁在胚胎期埋下了“肥胖隐患”?
为什么有人天生易胖?这项研究指出两大关键机制:
1、神经干细胞“早衰”:m6A 缺陷的干细胞会提前分化,提前变成胶质细胞,导致神经元数量不足。
2、发育信号“乱码”:m6A 调控 Wnt 通路等关键基因,确保神经元按时生成,一旦 m6A 缺陷,原本按时的生物学过程就会乱成一锅粥。
因此,食欲调控网络在胚胎期就已搭建去完成,孕期营养、环境因素都可能通过影响 m6A 修饰,间接改变后代的代谢。
未来能检测“肥胖基因”吗?
这项研究不仅解开了肥胖之谜,更带来了潜在实际应用:
早期预警:通过检测羊水或胎盘中的 m6A 水平,评估胎儿未来的肥胖风险。
精准干预:研发靶向 METTL14/YTHDC1 的药物,从表观遗传层面“修复”代谢程序。
类器官模型:新开发的人类下丘脑类器官,可模拟疾病、测试药物,替代动物实验。
所以,下次当你忍不住想吃宵夜时,也许可以调侃一句:不是我的错,是RNA的化学标签没贴好!当然,我们更期待将来能够改写“肥胖代码”,实现一劳永逸地治愈肥胖等代谢疾病。
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