פעילות גבוהה יותר של PGC-1α מאפשרת לתאי שומן חומים אצל נשים פעילות תרמוגנית והוצאות אנרגיה בהשוואה לגברים, חושף מחקר שנערך ביפן. מחקר זה מדגים כי חלבון PGC-1α מקדם סינתזה פוספוליפידית, המחזקת את המיטוכונדריה של תאי שומן חומים ומשפרת את יכולת ייצור החום שלהם בעכברים נקביים. הממצאים חושפים מנגנון ספציפי לנקבה של חילוף חומרים באנרגיה, שהוגבר על ידי PGC-1α ואסטרוגן, שיכול לעורר טיפולים חדשים למניעת השמנת יתר וסוכרת.
השמנת יתר היא דאגה בריאותית עולמית עולמית, התורמת לסוכרת ומגוון הפרעות מטבוליות. מעניין, בעוד שהשמנת יתר משפיעה על שני המינים, נשים בדרך כלל פחות נוטות לסוכרת הקשורות להשמנה ומחלות לב וכלי דם, בהשוואה לגברים. בעוד שהסיבות הביולוגיות להבדל זה אינן מובנות במלואן, גורם פוטנציאלי אחד הוא רקמת שומן חומה (BAT)-רקמת שומן מיוחדת המפזרת אנרגיה כחום לשמירה על טמפרטורת הגוף. מחקרים קודמים הראו כי BAT פעיל יותר מטבולית אצל נשים מאשר אצל גברים, אך המנגנון המולקולרי המדויק נותר לא ברור.
כדי לטפל בשאלה זו, צוות מחקר ממכון המדע טוקיו, יפן, יצא לחקור את המנגנון העומד בבסיס הפעילות הספציפית למין של BAT. הצוות הובל על ידי עוזר פרופסור קזוטקה צג'ימוטו, סטודנטים לתארים מתקדמים אקירה טוקוצ'י וג'ון אוקי, ופרופסור טטסויה יאמדה מהמחלקה לאנדוקרינולוגיה מולקולרית ומטבוליזם, בית הספר לתארים מתקדמים, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, קוניו, Kon, ג'ונקן אוקי מאוניברסיטת טוקיו. הממצאים פורסמו בכתב העת תקשורת טבע ב- 14 ביולי 2025.
פרוקסיזום פרוקסיזום המופעל על ידי קולטן גמא קואקטיביטור 1-אלפא (PGC-1α) הוא ווסת מפתח של חילוף החומרים האנרגטי ופעילות המיטוכונדריה, שנמצאת ברקמות הכוללות שומן חום, לב, שרירי השלד ומוח.
"עמ 'GC-1α הוא ווסת אמן של תפקוד המיטוכונדריאלי ב- BAT"מסביר יאמאדה וצ'וג'ימוטו."לכן, כדי לחשוף את המנגנון הספציפי למין של BAT, התמקדנו בפעילות PGC-1α. "
בעזרת עכברים שהשתנו גנטית שחסרו חלבון PGC-1α רק בתאי עטלף, הצוות השווה את העכברים הזכריים והנקביים עם גישות מרובות-מדיקה, כולל טרנסקריפטומיקה (כדי להעריך ביטוי גנים), מטבוליומיקה (כדי לנתח את מטבוליטי האנרגיה) ובליפידומיקה (כדי לפרופיל הרכב השומנים) כדי להניח את התפקיד של החלבון בפרטים.
על פי התוצאות, הסרת PGC-1α פגיעה בתרמוגנזה של עטלף רק בעכברים נקביים, כפי שמעידים טמפרטורת גופם התחתון במהלך חשיפה לקור. בנוסף, הם הראו צריכת חמצן מופחתת, ולמיטוכונדריה שלהם היו פחות קריסטות ופחות מאורגנות-הקפלים הפנימיים שבהם מתרחשת ייצור אנרגיה.
פרופיל מולקולרי חשף תובנות עיקריות על מנגנון זה: PGC-1α מפעיל גנים המעורבים ב דה נובו ליפוגנזה (DNL), בחלקם באמצעות גורם חלבון מחייב פחמימות-תגובה (CHREBPβ)-גורם שעתוק המסדיר את הביטוי של גנים הקשורים ל- DNL. מסלול זה מגביר את ייצורם של פוספוליפידים מסוימים, כולל פוספטידיל-מתנולאמין וציוד קרדיוליפין, החיוניים לשמירה על מבנה ותפקוד מיטוכונדריאלי. ללא השומנים הללו, המיטוכונדריה הופכת פחות יעילה, ומפחיתה את יכולת הרקמה לייצר חום.
ראוי לציין כי מסלול סינתזת השומנים של PGC-1α-CHREBPβ שופר עוד יותר על ידי איתות אסטרוגן, מה שהגדיל את הביטוי של גנים הקשורים למטבוליזם של שומנים במחבט נקבה.
"תיאום זה בין PGC-1α לאסטרוגן מסביר מדוע עטלף נשי עולה על עטלף גברים בהוצאות אנרגיה"אומר יאמאדה וצ'וג'מוטו."זה יכול להיות גם יעד חדש לחלוטין לטיפולים לשיפור חילוף החומרים של השומנים."
כדי לתמוך בכך, החוקרים ערכו ניסויים נוספים המראים כי דיכוי CHREBPβ במחבט נקבה שיחזר את אותם פגמים מיטוכונדריים והפחתת התרמוגנזה שנצפתה במחיקת PGC-1α. השפעה זו לא נצפתה אצל גברים, והדגישה את המאפיין הספציפי למין של המנגנון.
בסך הכל, המחקר מספק תובנה חדשה כיצד מין ביולוגי מעצב אנרגיה מטבוליזם המזהה את סינתזת הפוספוליפיד המתווכת PGC-1α כווסת מפתח לתרמוגנזה של BAT. גירוי מסלול זה יכול לקדם הוצאות אנרגיה, לשפר את הבריאות המטבולית ולמנוע השמנת יתר וסוכרת מסוג 2. הממצאים קבעו את הבמה להתערבויות חדשות המבוססות על מנגנונים מטבוליים, וסוללים את הדרך לעבר עתיד בריא יותר.
