目录:
一.前言:肥胖的隐藏对手
二.认识胰岛素抵抗
三.免疫球蛋白G(IgG):从“特种兵”到“捣蛋鬼”
四.白色脂肪与棕色脂肪:脂肪的双面性
五.IgG的“越界行为”
六.胰岛素受体的"停车危机"
七.新的希望:靶向治疗的曙光
八.未来展望
一.前言:肥胖的隐藏对手——免疫球蛋白G?
肥胖是全球健康的一大挑战,我们知道肥胖与糖尿病、高血压等疾病有着密切的关联,但有时,免疫系统也会悄悄地来一把"火上浇油"?
近年来,科学家一直在研究肥胖:是什么导致了我们自身的胰岛素抵抗?也就是胰岛素明明在我们身体里"努力工作",而细胞们却不愿意听它的指挥,从而导致了血糖的升高。
最近,北京大学的强力和汪丽恒教授团队在《细胞·代谢》杂志上发表了一项突破性的研究:免疫球蛋白G(简称IgG),是我们通常认为的一种抗体。这种抗体在肥胖的形成中,会大量积累在白色脂肪组织中,并能够直接与胰岛素受体(简称IR)进行结合,抢占胰岛素的工作空间,从而造成胰岛素的抵抗等一系列的代谢问题。同时,团队也进一步发现,在干扰了免疫球蛋白G的积累后,脂肪组织可以重新恢复健康,从而逆转这种代谢障碍。
这如同停车场中的"抢车位"大战,胰岛素本该拥有自己的专属车位,但却让IgG强行霸占,导致胰岛素无处(车位)可停,也就无法正常工作(车还没停下,咋工作)。这一发现着实令人震惊,也为未来肥胖和代谢病的治疗提供了一个全新的方向。
二.认识胰岛素抵抗
胰岛素抵抗(Insulin Resistance, IR)指的是细胞对胰岛素的“指令”反应变差,导致胰岛素无法有效地帮助细胞吸收葡萄糖,使血糖水平升高。胰岛素抵抗是2型糖尿病、肥胖、代谢综合征的核心问题。
1. 简单理解下---胰岛素好比是"钥匙",细胞就是那个"门"
A. 正常情况下:胰岛素这把"钥匙",可以打开细胞的"门",从而让葡萄糖顺利进入细胞,为身体提供能量。
B. 当胰岛素抵抗时:细胞的"门锁"就像生锈了,钥匙插进去转不动,打不开门。这样葡萄糖就进不到细胞里,糖就会在门外的血液里越积越多,血糖就会升高。
2. 也像身边的收送快递
A. 正常情况下:胰岛素就像快递员,它负责把"糖"送进细胞(小区里)。
B. 当胰岛素抵抗时:小区大门的保安变得警觉,不管快递员们如何解释,都不会让快递员进入小区,这样就导致糖分一直堆积在血液里(小区外面),最终导致了高血糖。
这时,我们又需要这些快递,于是身体就派出了更多的快递员(分泌更多胰岛素),试图把糖再次送进细胞(小区里),这样重复的过程,使得胰岛越来越累,形成糖尿病。
3. 胰岛素抵抗的后果
我们知道:血糖的升高,会增加糖尿病风险。胰腺的超负荷工作,长时间会使胰岛β细胞衰竭(太累了)。而脂肪的堆积,就形成了肥胖,尤其是"啤酒肚"--腹部的肥胖。这三板斧下来,也就增加了高血压、脂肪肝、动脉硬化的风险,会影响心血管健康。
这就是为什么,控制胰岛素抵抗,是预防肥胖、糖尿病等代谢疾病的关键!
三.免疫球蛋白G(IgG):从“特种兵”到“捣蛋鬼”
免疫球蛋白G是人体中的"特种兵",但有时也是"淘气包"甚至“捣蛋鬼”。在深入了解IgG如何干扰胰岛素之前,我们先来看一下它的本职工作。
1. IgG的正常职责
我们知道,IgG是我们体内含量最高的免疫球蛋白,它的主要作用是:
A. 识别并清除病原体(如细菌和病毒等),保护身体不被感染。
B. 维持长期免疫记忆,帮助人体抵御"一些老朋友"病毒,比如水痘病毒。
C. 它是唯一可以通过胎盘传递给胎儿的抗体,让新生儿在生命早期便拥有的免疫防护。如同母亲给婴儿的第一种无痛预防针。
可以说,IgG是免疫系统的一个“精英士兵”,时刻保护着我们的健康。
2. IgG的四大类型
我们也知道,免疫球蛋白G(IgG)家族成员众多,主要有四种类型:
IgG1:最强的“病原体克星”,占到IgG总量的60%以上。
IgG2:主要对抗细菌的外壳,类似于“攻城锤”。
IgG3:攻击力最强,但存活时间较短,就像“火箭弹”。
IgG4:常与慢性炎症和自身免疫疾病有关,像是个“隐形战士”。
然而,在肥胖的状态下,这些"精英士兵"也会变成"淘气包、捣乱鬼",会在脂肪组织中异常积累,并抱团"抢胰岛素的车位",这样就干扰了胰岛素的正常工作!
【图片源于此论文。研究将胖小鼠的IgG注射给瘦小鼠,瘦小鼠的白色脂肪中也积累起了IgG,并且对小鼠的胰岛素敏感性造成损伤。】
四.白色脂肪与棕色脂肪:脂肪的双面性
现在我们知道,免疫球蛋白G,简称IgG,有四种类型,作用不一。而在脂肪领域,我们也看一下脂肪的分类,因为并不是所有脂肪都是"坏的"!
1. 白色脂肪(WAT):人体的“能量储存罐”
白色脂肪是我们最常见的一种脂肪形式,负责存储能量,主要作用有:
--囤积多余的热量,以备不时之需。
--分泌激素(如瘦素和脂联素),影响食欲和代谢。
--填充和支撑器官,起到缓冲作用,比如屁股。
但是,当我们的白色脂肪过多,尤其是在腹部大量堆积(比如啤酒肚)时,就会引起肥胖、胰岛素抵抗和代谢问题。
2. 棕色脂肪(BAT):人体的“燃脂发动机”
相比之下,棕色脂肪就像是人体的"热量燃烧器":
--能够燃烧脂肪来产生热量,帮助调节体温。
--含有大量的线粒体(细胞的"发电厂"),让脂肪更容易被消耗。
--有助于提高胰岛素敏感性,改善代谢健康。
在儿童和苗条的人里,体内的棕色脂肪就比较多。而胖一点的人,体内棕色脂肪就比较少。这也是为什么,胖一点的人更容易怕冷的原因,因为代谢较慢--燃脂产热较少。
五.IgG的“越界行为”:它为什么会跑到脂肪里?
通常,免疫球蛋白G,也就是IgG。应该在血液里巡逻,但在肥胖状态下,它能够跑到白色脂肪组织里大量堆积,并且引发胰岛素抵抗。
简单来说:
--在正常情况下,IgG这个“快件”应该被送到血液,去执行免疫任务。
--但在肥胖状态下,负责运送IgG的“快递公司”--就是负责IgG回收的受体(FcRn),出了问题,结果IgG被错误地运送到白色脂肪组织里,就大量抱团堆积了。
即"在肥胖发展过程中,IgG主要积累在脂肪组织中,触发胰岛素抵抗和巨噬细胞浸润。"
六.胰岛素受体的"停车危机"
更糟糕的是,IgG不仅仅是被动地堆积,它还会直接抢占胰岛素受体的"停车位",让胰岛素无法工作,就阻碍了胰岛素发挥作用。
再做个比喻:
--正常情况下,胰岛素这辆“VIP专车”,应该停在胰岛素受体(IR)的专属VIP车位上,然后向细胞发出指令,让细胞吸收葡萄糖,降低血糖。
--但是,抱团的IgG却统统占据了所有的"车位",导致胰岛素们无处停车和工作,最终使细胞无法接收胰岛素信号,血糖就会飙升,形成了胰岛素抵抗。
【图片源于此论文:IgG会与胰岛素竞争结合胰岛素受体。 IgG的Fc段中CH3结构域能够与胰岛素受体的IgLD1结构域结合。 Fc-CH3结构域与胰岛素受体胞外结构域的相互作用,阻断了胰岛素信号传导和脂肪细胞功能。引起胰岛素抵抗】
七.新的希望:通过靶向干预IgG,改善肥胖和糖尿病!
既然IgG是导致胰岛素抵抗的重要因素,那么科学家们就开始思考:如果能减少IgG的堆积,是不是就能改善肥胖和代谢病?
确实,研究发现了两个重要突破:
Ⅰ.敲除FcRn基因(负责IgG回收的受体)→ IgG便不再堆积,胰岛素敏感性恢复,肥胖症状减轻!
Ⅱ.使用反义核苷酸(ASO)去抑制FcRn → 肥胖小鼠的血糖水平和胰岛素抵抗均得到改善!
想象一下,如果FcRn是一个快递分拣中心,那么反义核苷酸(ASO)就像是一个“临时停工令”,它能暂时关闭这个分拣中心,让IgG无法被错误地送到脂肪组织中去。这种方法既能减少IgG的堆积,又不会影响IgG的正常产生过程。
即“靶向FcRn可避免IgG的过度堆积,而不损伤其产生过程。"
【图片源于此论文:思考FcRn可能是肥胖的潜在治疗靶点。研究者设计了靶向编码FcRn的Fcgrt基因的反义寡核苷酸(即ASO),用来抑制其介导的IgG积累。实验显示,ASO显著降低了血浆IgG水平,虽然小鼠的体重和脂肪组成没有明显变化,但葡萄糖耐量和胰岛素的敏感性显著改善】
八.未来展望
这项突破性研究为我们带来了全新的认识:肥胖不仅仅是吃得多、动得少的简单问题,免疫系统的失衡也在其中扮演着重要角色。通过这个发现,让我们看到了治疗肥胖和代谢疾病的一个新的方向:
Ⅰ.精准治疗:未来可能开发出针对IgG堆积的靶向药物
Ⅱ.个性化方案:根据患者的免疫状态制定治疗策略
Ⅲ.预防医学:通过监测免疫指标早期预防肥胖
Ⅳ.联合治疗:将免疫调节与传统治疗方案结合
这不仅说明肥胖不仅仅是多吃少动的问题,还是免疫系统的问题!免疫球蛋白G"抢了"胰岛素受体的"车位",会导致肥胖与胰岛素抵抗。但这个过程又似乎是可逆的。
这为肥胖和糖尿病的治疗开辟了一条崭新的道路。也许在不久的将来,我们就能通过调节免疫系统来帮助更多人摆脱肥胖和糖尿病的困扰!
参考资料:
Yu et al., FcRn-dependent IgG accumulation in adipose tissue unmasks obesity pathophysiology, Cell Metabolism (2024), https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.11.001
来源: 紫龙科传