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什么肥胖的果蝇可以告诉我们耐寒性的演变

2019-06-30 08:35:36 • 来源：

研究人员假设，迁移到更高，更冷的纬度可能会导致快速燃烧的代谢物的进化，使细胞在寒冷的条件下保持温暖，从而提高耐寒性。4月10日，在发育细胞研究中，研究人员表明，一种名为THADA的基因，以前被认为是人类与北极纬度和热带地区人群不同的关键基因之一，它帮助苍蝇从脂肪中燃烧能量。当基因在苍蝇中被淘汰时，它们变得肥胖并且燃烧的能量更少。这一发现可能是先前观察到的祖先纬度与人类新陈代谢之间相关性的线索。

什么肥胖的果蝇可以告诉我们耐寒性的演变

“当您移除THADA时，细胞会储存更多脂肪并产生更少的热量。当您恢复THADA功能时，细胞储存更少的脂肪并燃烧更多能量，”德国癌症研究中心(DKFZ)的共同作者Aurelio Teleman解释说。在德国海德堡。“它是一种代谢调节剂，会影响身体转化为脂肪的能量与燃烧多少能量之间的平衡。”

当研究人员通过将肥胖苍蝇放入步入式冰箱中测试肥胖苍蝇对寒冷的反应时，他们发现他们没有能力应对。在接近冰点的温度下，果蝇“熄灭”，但当研究人员将冷固定的苍蝇送回温暖的房间时，THADA淘汰的苍蝇比野生型苍蝇更需要“醒来”。这一结果令DKFZ的共同作者Alexandra Moraru感到惊讶。“我们怀疑那些较胖的动物会有更好的隔热效果，对寒冷更有抵抗力，但在这种情况下，它们对寒冷更敏感，”她说。

然而，鉴于观察到的热带纬度和肥胖之间的相关性，具有较慢代谢的苍蝇花费较长时间从寒冷中恢复的事实更有意义。在较温暖的地区，燃烧脂肪产生的热量对于生存而言并不像在寒冷气候中那么重要。肥胖的苍蝇，新陈代谢较慢，燃烧的能量较少，因此无法快速适应较冷的环境。

当然，人类和果蝇在解剖学方面有很大不同，因此难以比较人类肥胖和果蝇脂肪储存。“与人类不同，苍蝇有一个外骨骼，这意味着它们在外面有一个坚固的背壳，这限制了它们可以扩展多少，”Teleman解释说。“所以如果你只是从外面看一只肥胖的苍蝇，很难发现任何差异，但如果你打开它并向内看，那么你可以看到腹部有更多的脂肪。”

然而，有理由认为人和苍蝇的代谢在细胞水平上非常相似。之前的苍蝇研究已经确定了代谢基因，这些基因被证明是人类肥胖易感性的突出预测因子。此外，当先前的群体遗传学研究将西伯利亚人的基因组与来自东南亚低纬度地区的人的基因组进行比较时，他们发现THADA是两个群体中分歧最多的基因之一。然而，在这项研究之前，科学家们并不确定THADA的功能是什么。

在这项研究中，当研究人员恢复果蝇THADA功能或将人类THADA添加到苍蝇的基因组中时，THADA敲除果蝇的肥胖被拯救，这表明THADA在哺乳动物和果蝇中具有相同的代谢作用。“所有提示都表明THADA可能是哺乳动物中重要的代谢调节因子，”Teleman说。

该团队正在通过与英国实验室合作研究THADA在小鼠体内的功能来跟进这一假设。

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