쌍둥이 연구는 비만이 미토콘드리아 기능을 어떻게 변화시킬 수 있는지 보여줍니다

헬싱키 대학의 과학자들은 49 쌍의 일란성 쌍둥이를 사용하여 비만의 결과로 지방 조직에서 발생할 수있는 대사 변화를 연구하고 건강에 좋지 않은 영향과 관련된 몇 가지 뚜렷한 생물학적 과정을 확인했습니다.

이 연구는 비만이 우리 지방 세포의 미토콘드리아 기능에 부정적인 영향을 미칠 수 있으며, 이는 차례로 염증과 비만 관련 질환을 유발할 수 있음을 강조합니다.

일란성 쌍둥이는 종종 많은 공유 생활 사건 및 가족 양육과 함께 동일한 유전 적 배경을 공유하기 때문에 과학자들에게 나중에 환경 요인이 유전자 발현에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지 조사하는 데 매우 유용한 테스트 베드를 제공합니다. 이것의 좋은 예는 NASA 쌍둥이 연구로, 쌍둥이 Mark와 Scott Kelly의 유전자와 생물학을 비교하는 것입니다. 쌍둥이는 우주에서 거의 1 년을 보냈고 다른 하나는 그렇지 않았습니다.

헬싱키 대학의 과학자 팀은이 기술을 비만의 임상 적 특징, 즉 다른 하나보다 무거웠 던 일란성 쌍둥이에게 적용했습니다. 이를 통해 환경 및 생활 방식 요인이 특히 세포의 발전소로 널리 알려진 미토콘드리아와 관련하여 유전자 발현에 어떻게 영향을 미치는지 연구 할 수있었습니다.

연구 저자 인 Kirsi Pietiläinen 교수는“일란성 쌍둥이는 동일한 유전자를 가지고 있으며 체중은 대개 매우 비슷합니다. “사실 쌍둥이를 연구하는 것은 유전자와 생활 양식 사이의 상호 작용을 탐구하는 가장 좋은 방법입니다. 동일한 게놈에도 불구하고 유전자와 쌍둥이의 미토콘드리아조차도 다른 수준의 활동에서 기능 할 수 있습니다. 우리는이 특성을 연구에서 조직 기능에 미치는 체중의 영향을 조사하기 위해 사용했습니다.”

연구팀은 다양한 분석 도구와 지방 및 근육 조직의 생검을 사용하여 쌍둥이의 게놈 유전자 발현 사진을 얻었습니다. 이것은 지방 조직의 미토콘드리아 기능이 비만의 결과로 현저하게 감소했음을 보여주었습니다.

분석은 또한 지방 조직의 이러한 변화가 염증 및 간 지방 증가, 콜레스테롤, 포도당 및 인슐린 대사의 변화와 같은 비만과 관련된 많은 생물학적 과정을 자극 할 수 있다는 증거를 발견했습니다. 근육 조직의 미토콘드리아도 변경된 것으로 밝혀졌지만 그 효과는 그다지 심각하지 않았으며 건강에 좋지 않은 영향과 관련이 없었습니다.

Kirsi Pietiläinen은“셀룰러 발전소 인 미토콘드리아를 자동차 엔진과 비교하면 무게가 증가함에 따라 출력이 감소한다고 말할 수 있습니다. "저전력 미토콘드리아 엔진은 또한 지방 조직에서 전 염증 상태를 유발하여 비만 관련 질병을 유발할 수있는 독성 배기 가스를 생성 할 수 있습니다."

또한 연구자들은 아미노산 대사의 미토콘드리아 기능이 약 해지는 것을 관찰했습니다.

“이 발견은 이러한 아미노산의 분해 감소와 결과적으로 혈중 농도 증가가 이전 연구에서 당뇨병 전 변화 및 간 지방 축적과 직접적인 관련이 있기 때문에 특히 중요했습니다. ”Kirsi Pietiläinen이 말합니다.

이 기사는 Cell Reports Medicine 저널에 게재되었습니다.