大阪公立大学研究生院生活科学研究科的荒木凉菜研究生、金东浩副教授等人研究发现，改良自姜黄成分姜黄素的新型化合物，能够从早期阶段开始抑制脂肪细胞的形成。研究团队发现，经过结构优化的姜黄素衍生物——类姜黄素Ⅲ，通过直接控制决定脂肪细胞“是否能够形成”的初期开关，显著抑制了脂肪的积累。该研究展示了以脂肪形成前阶段为靶点的新型肥胖预防的可能性，有望成为利用食品成分进行代谢控制的新策略。相关成果已发表在期刊《Nutrients》的网络版上。
图1. 由类姜黄素Ⅲ产生的脂肪生成浓度依赖性抑制（供图：大阪公立大学）
脂肪的增加，不仅源于已有脂肪细胞体积的膨大，还源于通过脂肪细胞分化（adipogenesis）产生新的脂肪细胞。脂肪细胞分化通过多个转录因子分阶段发挥作用而推进，其中PPARγ和C/EBPα等因子被认为发挥着核心作用。然而，在这些因子发挥作用之前的极早期阶段，究竟是怎样的机制决定了分化的启动，此前一直未得到充分阐明。
此外，虽然此前已有报道称，姜黄来源姜黄素具有抑制脂肪细胞分化的作用，但其详细的作用机制及与结构的关系仍有许多未解之谜。
研究团队使用多种经结构改造的姜黄素衍生物，在脂肪细胞分化模型（3T3-L1细胞）中，按不同时间对其作用进行了细致解析。
结果显示，在脂肪细胞分化的极早期阶段（约0.5小时），具有特定结构的类姜黄素Ⅲ能够上调具有抑制脂肪细胞分化作用的转录因子KLF2的表达。研究表明，这一变化进而抑制了后续PPARγ和C/EBPα等分化促进因子的表达。
此外，研究还确认，在分化中期（第3天），脂肪分化的核心因子群受到普遍抑制，在分化后期（第7天），作为脂肪细胞成熟指标的aP2表达下降，最终脂肪细胞的形成本身受到抑制。
这些结果表明，脂肪细胞分化并非一个单纯的连续性过程，而是一个“通过初期阶段的控制来决定整体进程”的机制。
虽然本次研究是利用细胞开展的基础研究，却为理解食品中所含成分如何在体内调节细胞命运提供了重要线索。尤其是，着眼于脂肪细胞分化早期阶段的本次研究成果，有望催生一种全新思路，不再像以往那样在分化进展之后进行干预，而是在分化启动之前的阶段实施调控。
通过动物模型及人体临床试验，该物质有望作为面向肥胖、生活习惯病预防的全新研究方案投入实际应用。此外，还需要评估类姜黄素Ⅲ在体内的稳定性、代谢和吸收性，并验证其是否在生物体内参与脂肪细胞分化的调控。
荒木研究生表示：“在继承前辈们的研究、按照自己的思路推进分析的过程中，我惊讶地发现，脂肪能否生成在极早期阶段就已经确定。日常易得食品中所含的成分具备能够左右细胞命运的作用机制，这一点十分耐人寻味，期待今后该研究成果能够拓展延伸至助力维持健康与预防疾病的相关研究当中”。
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：Nutrients
论文：Structure–Activity Relationship and Stage-Dependent Inhibition of Adipogenesis by Curcuminoid Derivatives in 3T3-L1 Cells
DOI：doi.org/10.3390/nu18081285
