Обнаружен эпигенетический переключатель, останавливающий образование жировых клеток

Схема регуляции генов в адипоцитах. Автор: Science Advances (2026). DOI: 10.1126/sciadv.aea7235

Метаболические заболевания, такие как ожирение, жировая болезнь печени и инсулинорезистентность, стремительно распространяются по всему миру, но фундаментальные методы регуляции процесса образования жира остаются ограниченными. В частности, после того как адипоциты (жировые клетки) сформированы, их сложно уменьшить, что затрудняет лечение. Исследовательская группа из KAIST обнаружила существование переключателя, предотвращающего образование жира. Это открытие объясняет, как эпигенетический переключатель, регулирующий активность генов без изменения самой последовательности ДНК, функционирует в процессе адипогенеза, открывая новые возможности для точного контроля ожирения и метаболических заболеваний в будущем.

Открытие эпигенетического переключателя YAP/TAZ

Команда под руководством профессора Дэ-Сика Лима и профессора Джу-Гёна Кана из Департамента биологических наук KAIST определила, что YAP/TAZ, ключевые регуляторы сигнального пути Hippo, играют роль эпигенетического переключателя, подавляющего дифференцировку в процессе дифференцировки адипоцитов. Команда предложила новый механизм, согласно которому YAP/TAZ широко ингибирует активацию генов, ответственных за образование адипоцитов, через свою мишень-посредника VGLL3. Сигнальный путь Hippo: клеточная система контроля, которая регулирует, когда клетки растут, перестают делиться и дифференцируются. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Дифференцировка клеток — это не просто вопрос включения или выключения одного гена; это сложный, органический процесс, затрагивающий множество генов и регуляторных областей ДНК. Исследовательская группа отследила весь процесс дифференцировки преадипоцитов в адипоциты с помощью секвенирования нового поколения (NGS), которое позволяет одновременно анализировать изменения в экспрессии генов и эпигенетические модификации.

Механизмы и значение для заболеваний

В результате они подтвердили, что в условиях активации YAP/TAZ генетическая программа, устанавливающая идентичность адипоцита, не работает, и вся сеть дифференцировки адипоцитов, центрированная вокруг PPARγ, подавляется.

В частности, с помощью одноклеточного анализа жировой ткани исследовательская группа идентифицировала VGLL3 как новый ген-мишень YAP/TAZ. Хотя ранее было известно, что YAP/TAZ непосредственно связывается с PPARγ и ингибирует его, это исследование показало, что VGLL3 косвенно контролирует всю программу дифференцировки адипоцитов, подавляя энхансеры — регуляторные области ДНК генов адипоцитов. Это означает, что сигнальный путь Hippo играет решающую роль в регулировании ключевого момента, определяющего, когда и насколько интенсивно создаются жировые клетки.

Дисфункция жировой ткани тесно связана с различными метаболическими заболеваниями, такими как ожирение, инсулинорезистентность и жировая болезнь печени. Исследовательская группа ожидает, что дальнейшие изучения того, как регуляторный принцип оси YAP/TAZ–VGLL3–PPARγ вовлечён в образование адипоцитов и функциональные аномалии, предоставят новые ключи для регуляции или лечения метаболических заболеваний.

Профессор Дэ-Сик Лим заявил: «Это исследование впервые устанавливает, что дифференцировка адипоцитов точно контролируется на эпигенетическом уровне, выходя за рамки простой регуляции генов. Оно заложило важную основу для более глубокого понимания механизмов, лежащих в основе изменений идентичности адипоцитов, и, в долгосрочной перспективе, для разработки персонализированных стратегий лечения пациентов с метаболическими заболеваниями».

Источник: The Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST)