《Cell Reports Medicine》:Inhibition of basal IL-6 activity promotes subcutaneous fat retention in humans during fasting and postprandial states
编辑推荐:
这篇研究聚焦白细胞介素 - 6(IL-6)对人体脂肪代谢的影响。通过对健康体重和肥胖男性的研究发现,阻断基础 IL-6 活性可影响脂肪动力学,减少肌肉脂肪酸摄取,增加脂肪组织脂肪酸潴留,这为理解肥胖机制及干预提供了新视角。
### 研究背景
白细胞介素 - 6(IL-6) 在调节小鼠和人类脂肪组织质量方面具有重要作用。IL-6 基因敲除小鼠会随年龄增长出现肥胖,人类使用 IL-6 受体抗体(IL-6R ab)托珠单抗(tocilizumab)治疗后,内脏脂肪组织质量增加 。以往对 IL-6 在人体脂肪调节中作用的研究多集中于运动相关场景,而对于基础 IL-6 活性(静息 IL-6 水平)在禁食和餐后状态下对脂肪储存的影响尚不明确。此外,肥胖人群中 IL-6 水平常持续升高,但这是否会导致 IL-6 抵抗以及影响其对脂肪代谢的作用也不清楚。本研究旨在探究 IL-6 活性对餐后脂质和葡萄糖动力学的影响,以及其是否受肥胖影响。
研究方法
研究设计 :本研究为安慰剂对照、非随机、参与者盲法研究。招募了健康体重和肥胖的男性参与者,在两个不同时间点进行研究。第一次使用生理盐水作为安慰剂(Saline),第二次使用 IL-6R ab 托珠单抗阻断 IL-6 活性(IL-6R ab),两次研究间隔 3 周 。
实验流程 :在筛选日,对参与者进行多项检查,包括心电图、血压、身高、体重、身体成分、心肺功能和口服葡萄糖耐量测试等。在研究日,参与者需空腹≥10 小时,测量体重后进入实验房间。实验分为三个阶段:运行期、禁食期和餐后期。在实验过程中,通过插入多个导管采集血液样本,并进行肌肉和脂肪组织活检 。
测量指标 :使用稳定同位素标记的底物,如 [6,6-D2 ] 葡萄糖、[1,1,2,3,3-D5 ] 甘油、[U-13 C] 油酸和 [U-13 C6 ] 葡萄糖等,来研究脂质和葡萄糖动力学。同时测量多种激素、细胞因子浓度,以及评估胰岛素敏感性、β 细胞功能等指标。
研究结果
参与者特征 :共招募 25 名男性参与者,其中 12 名健康体重者和 12 名肥胖者完成研究,1 名肥胖者因严重高血脂被排除。肥胖组的体重指数、脂肪质量、腰围身高比、空腹胰岛素和葡萄糖、胰岛素抵抗以及甘油三酯水平均高于健康体重组,而高密度脂蛋白胆固醇水平较低,两组糖化血红蛋白(HbA1c)相似 。
对脂肪代谢的影响
禁食状态下 :IL-6R ab 降低了健康体重组和肥胖组的空腹全身脂解率,表现为空腹甘油和油酸的出现率(Ra 甘油、Ra 油酸)下降 。在脂肪组织中,IL-6R ab 降低了激素敏感性脂肪酶(HSL)的磷酸化水平,可能减少了甘油三酯(TAG)的水解,促进了脂肪储存。
餐后状态下 :在腿部(代表骨骼肌),IL-6R ab 减少了健康体重组在禁食和早期餐后、肥胖组在中期餐后的游离脂肪酸(FFA)净摄取。在皮下脂肪组织,IL-6R ab 增加了餐后游离13 C - 棕榈酸的净释放,即增加了脂肪酸溢出。同时,IL-6R ab 降低了餐后脂肪组织脂蛋白脂肪酶(LPL)的活性,且降低了肥胖组中脂肪酸转运蛋白 CD36 的表达,可能影响了脂肪酸的摄取 。
对其他代谢指标的影响 :IL-6R ab 对葡萄糖动力学在全身和组织水平均无显著影响 。在激素方面,IL-6R ab 使健康体重组的基础胰岛素和 C 肽水平升高,使肥胖组的皮质醇水平在餐后晚期降低,但总体对调节餐后脂质动力学的激素影响不明显。此外,餐后血浆 IL-6 水平升高,IL-6R ab 使禁食和餐后 IL-6 水平显著高于 Saline 组 。
研究结论
本研究表明,基础 IL-6 活性在禁食和餐后脂肪代谢中发挥重要作用。阻断 IL-6 活性会损害骨骼肌对脂肪酸的摄取,增加脂肪组织中脂肪酸的潴留,同时改变餐后脂肪组织中脂肪酸的储存和释放,导致脂肪酸溢出增加 。这些发现有助于深入理解 IL-6 在人体脂肪代谢中的作用机制,为肥胖及相关代谢性疾病的治疗和干预提供了新的理论依据和潜在靶点。然而,本研究存在一定局限性,如研究访问顺序未随机化、无法对慢性升高的 IL-6 的影响得出明确结论、参与者均为男性等,后续研究可在这些方面进行进一步探索。
打赏
下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究
10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!
欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书
单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析
下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》