棕色脂肪组织（beige fat tissue）是一种发热脂肪组织，通过消耗能量产生热量，以保护机体免受低体温带来的伤害。区别于囤积脂肪的白色脂肪组织，棕色脂肪组织能够燃烧脂肪，从而被认为是治疗肥胖和其肥胖相关的代谢疾病的重要目标。已知棕色脂肪组织中，表达大量的UCP1蛋白，其功能是降低细胞内负责能量代谢的线粒体的跨膜电压梯度，使脂肪迅速燃烧产热而不产生ATP。 然而，当机体开始暴露于低温情况下，关于棕色脂肪组织的生热能力的基因转录机制还不是很清楚。
在最新上线的Nature杂志中，Matthew J. Emmett及其同事报导了他们的发现，组蛋白脱乙酰酶3（Histone deacetylase 3, HDAC3）能够促进激活棕色脂肪组织，是确保其发热能力所必需的。
研究人员将实验小鼠从原本的室温（22℃）转移到4℃的低温环境下，通过这一急性的暴露于低温的实验模型发现，不表达HDAC3蛋白的棕色脂肪组织的小鼠变得迅速的失去原本的体温，并且有更多的老鼠死于低温。研究人员进一步发现， 缺乏HDAC3的棕色脂肪组织中几乎不存在解偶联蛋白1（UCP1），通过深度基因测序发现，缺失HDAC3的棕色脂肪组织中与线粒体氧化磷酸化相关的基因也显着下调，从而导致线粒体中氧化呼吸反应减少。
值得注意的是，虽然通常情况下HDAC3作为转录抑制因子抑制基因的转录，但在棕色脂肪组织中，HDAC3能够促进雌激素相关受体α（estrogen-related receptor a, ERRα）的激活。 HDAC3激活ERRα蛋白是通过其介导的PGC-1α蛋白的脱乙酰化，而这一过程是转录Ucp1基因的必要步骤。
重要的是，HDAC3刺激促进这些基因的转录并不受肾上腺素的调控。因此，HDAC3能够独立地引发Ucp1转录表达和生热，以保持棕褐色脂肪组织中产热的关键能力，可以在暴露于危险的寒冷温度下快速的触发。
这一研究，为研究棕色脂肪组织的产热机理提供了新的理论，并且提供了新的手段调控UCP1蛋白，已达到消耗脂肪产热的作用。未来可能通过此机理开发调节棕色脂肪组织代谢的药物。
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