Mechanismus specifický pro ženy zvyšuje produkci tepla v hnědém tuku

Vyšší aktivita PGC-la umožňuje hnědým tukovým buňkám u žen k termogenní aktivitě a výdaji na energii ve srovnání s muži, odhaluje studii provedenou v Japonsku. Tento výzkum ukazuje, že protein PGC-la podporuje syntézu fosfolipidů, která posiluje mitochondrie hnědých tukových buněk a zvyšuje jejich kapacitu generování tepla u samic myší. Zjištění odhalují mechanismus metabolismu energie specifický pro ženy, posílený PGC-la a estrogenem, což by mohlo inspirovat nové terapie pro prevenci obezity a diabetu.

Obezita je hlavním globálním zdravotním problémem, který přispívá k diabetu a řadě metabolických poruch. Je zajímavé, že zatímco obezita ovlivňuje obě pohlaví, ženy jsou obecně méně náchylné k obezitě diabetes a kardiovaskulární onemocnění ve srovnání s muži. Zatímco biologické důvody tohoto rozdílu nejsou zcela pochopeny, jedním z potenciálních faktorů je hnědá tuková tkáň (BAT)-specializovaná tuková tkáň, která rozptyluje energii jako teplo pro udržení tělesné teploty. Předchozí studie ukázaly, že BAT je metabolicky aktivnější u žen než u mužů, ale přesný molekulární mechanismus zůstal nejasný.

Pro řešení této otázky se výzkumný tým z Japonského institutu Tokia v Tokiu rozhodl prozkoumat mechanismus, který je základem aktivity BAT specifické pro pohlaví. Tým byl veden docentkou profesorem Kazutaka Tsujimoto, postgraduální studenti Akira Takeuchi a Jun Aoki a profesorem Tetsuya Yamada z ministerstva molekulární endokrinologie a metabolismu, postgraduální škola lékařských a dentálních věd, věda Tokio, ve spolupráci, ve spolupráci. Junken Aoki z Tokijské univerzity. Zjištění byla zveřejněna v časopise Přírodní komunikace 14. července 2025.

Receptor aktivovaný proliferátorem peroxisomu gama koaktivátor 1-alfa (PGC-la) je klíčovým regulátorem metabolismu energie a mitochondriální aktivity, který se nachází v tkáních včetně hnědého tuku, srdce, kosterního svalu a mozku.

„P.GC-la je hlavní regulátor mitochondriální funkce v BAT„vysvětluje Yamada a Tsujimoto.Abychom odhalili mechanismus BAT specifický pro sexu, zaměřili jsme se na aktivitu PGC-la. “

Použití geneticky modifikovaných myší, kterým chyběl PGC-la protein pouze v BAT buňkách, tým porovnával mužské a ženské myši s multiomickými přístupy, včetně transkriptomiky (k posouzení genové exprese), metabolomiky (pro analýzu energetických metabolitů) a lipidomiky (profilování lipidových složení), aby podrobně elucidoval proteinovou roli.

Podle výsledků odstranění termogeneze BAT zhoršené PGC-la pouze u samic myší, o čemž svědčí jejich nižší tělesná teplota během expozice chladu. Kromě toho vykazovali sníženou spotřebu kyslíku a jejich mitochondrie měly méně a méně organizované cristae-vnitřní záhyby, kde dochází k produkci energie.

Molekulární profilování odhalilo klíčové vhled do tohoto mechanismu: PGC-la aktivuje geny zapojené do znovu Lipogeneze (DNL), částečně prostřednictvím proteinového proteinu beta beta vázajícího prvek uhlohydrát-odpověď (ChreBpp)-Transkripční faktor, který reguluje expresi genů souvisejících s DNL. Tato cesta zvyšuje produkci určitých fosfolipidů, včetně etherového fosfatidylethanolaminu a kardiolipinu, které jsou nezbytné pro udržení mitochondriální struktury a funkce. Bez těchto lipidů se mitochondrie stávají méně účinnými, což snižuje schopnost tkáně generovat teplo.

Zejména cesta syntézy lipidů PGC-la-ChreBPp byla dále zvýšena estrogenovou signalizací, což zvýšilo expresi genů souvisejících s metabolismem lipidů v ženské BAT.

„Tato koordinace mezi PGC-la a estrogenem vysvětluje, proč ženská netopýr překonává netopýr v energetickém výdaji“říká Yamada a Tsujimoto.“Mohlo by to být také zcela nový cíl pro terapie pro zvýšení metabolismu lipidů.„

Abychom to podpořili, vědci provedli další experimenty, které ukazují, že potlačení CHREBPp u ženské netopýra reprodukovalo stejné mitochondriální defekty a sníženou termogenezi pozorovanou při deleci PGC-la. Tento účinek nebyl pozorován u mužů, což zdůraznilo charakteristiku mechanismu specifického pro pohlaví.

Celkově studie poskytuje nový pohled na to, jak biologický pohlaví formuje energetický metabolismus identifikující syntézu fosfolipidů zprostředkovanou PGC-la jako klíčového regulátoru termogeneze BAT. Stimulace této cesty by mohla podporovat energetické výdaje, zlepšit metabolické zdraví a zabránit obezitě a diabetu 2. typu. Zjištění stanovila půdu pro nové intervence založené na metabolických mechanismech a vydláždily cestu ke zdravější budoucnosti.