Учёные из Института Вейцмана обнаружили белок, отключение которого заставляет клетки активнее расходовать жиры и препятствует образованию новых жировых клеток. В экспериментах мыши с изменённой работой этого белка набирали меньше жира даже при высококалорийном питании, хотя ели столько же, сколько обычные животные. Исследователи считают, что открытый механизм может стать основой нового подхода к лечению ожирения, при котором организм будет тратить больше энергии, а не просто получать меньше пищи.
Речь идёт о белке MTCH2, которому учёные дали прозвище «Митч». Он участвует в регулировании клеточного обмена веществ и влияет на то, как организм использует поступающие питательные вещества: расходует их для получения энергии или направляет на другие процессы, в том числе накопление жира.
Исследование, опубликованное 3 января 2025 года в The EMBO Journal, показало, что при отсутствии «Митча» человеческие клетки начинают интенсивнее потреблять жиры, углеводы и аминокислоты. Одновременно эксперименты на клетках мышей выявили ещё одно неожиданное свойство: без этого белка незрелые клетки гораздо реже превращаются в полноценные жировые.
Позднее, в октябре 2025 года, другая работа раскрыла дополнительный механизм, с помощью которого MTCH2 управляет расходованием жира, и подтвердила его влияние на обмен веществ у животных.
Интерес к подобным открытиям связан с одной из проблем современного лечения ожирения. Препараты на основе семаглутида и тирзепатида способны существенно снижать массу тела, прежде всего воздействуя на аппетит и реакции организма на пищу. Однако вместе с жировой тканью человек может терять и безжировую массу, в которую входят мышцы и другие ткани.
Это важно, поскольку мышцы необходимы не только для физической силы и подвижности, но и для нормального обмена веществ. Анализ 20 клинических исследований с участием 15 782 человек, опубликованный в 2026 году, показал, что на безжировую массу приходилось примерно 25–39% потерянного веса при применении ряда распространённых препаратов для похудения. При этом сопоставимая доля потерь наблюдалась и при изменении образа жизни. Силовые тренировки помогали лучше сохранять безжировую ткань.
Поэтому исследователи ищут способы уменьшать количество жира, не нанося ущерба мышцам. Один из возможных путей обнаружила группа профессора Атана Гросса из Института Вейцмана.
Ещё в предыдущих экспериментах учёные снизили активность MTCH2 в мышцах мышей и получили необычные результаты. Животные стали расходовать больше энергии и оказались устойчивее к ожирению, вызванному питанием. В их мышцах увеличилось количество волокон, способных эффективно использовать кислород, благодаря чему повысилась физическая выносливость.
Модифицированные мыши лучше справлялись с физическими нагрузками и стрессовыми испытаниями. Исследователи также обнаружили улучшения в работе сердца и благоприятные изменения в соотношении тканей организма.
Возник вопрос: почему изменение активности одного белка способно одновременно влиять на выносливость, накопление жира и общий расход энергии?
Чтобы найти ответ, учёные сосредоточились на митохондриях — крошечных клеточных структурах, которые производят значительную часть энергии, необходимой организму.
Митохондрии перерабатывают питательные вещества и используют полученную энергию для образования аденозинтрифосфата, или АТФ. Это вещество служит универсальным источником энергии для клеток. Оно необходимо для сокращения мышц, роста, восстановления тканей и множества других процессов.
При этом митохондрии постоянно меняют свою структуру. Они могут соединяться друг с другом, образуя разветвлённые сети, или разделяться на отдельные части. От организации этих структур зависит работа клеточной энергетической системы.
Ранее команда Гросса установила, что «Митч» играет важную роль в слиянии митохондрий. Если убрать белок, их сеть распадается на более мелкие фрагменты. Клетки продолжают вырабатывать энергию, но соотношение между её производством и потребностями меняется.
В результате энергетическая система начинает работать иначе: для обеспечения жизнедеятельности клеткам требуется расходовать больше питательных веществ. Это могло объяснить, почему мыши без MTCH2 в мышечной ткани тратили больше энергии.
Следующим шагом стала проверка того, происходит ли нечто подобное в человеческих клетках.
Группа под руководством докторантки Сабиты Чаурасии использовала генетические методы, чтобы удалить MTCH2 из человеческих клеток, выращенных в лаборатории. После вмешательства митохондриальная сеть изменилась: её элементы стали более разобщёнными, а равновесие между производством и потреблением энергии нарушилось.
Несмотря на увеличение активности митохондрий и потребления кислорода, клетки испытывали постоянный недостаток доступной энергии относительно своих потребностей. Чтобы его компенсировать, они начали интенсивнее перерабатывать питательные вещества.
«После удаления „Митча“ мы каждые несколько часов изучали изменения более чем ста веществ, участвующих в обмене веществ человеческих клеток. Мы обнаружили усиление клеточного дыхания — процесса, при котором клетки получают энергию из питательных веществ, таких как углеводы и жиры, с использованием кислорода», — объяснила Чаурасия.
По её словам, это помогает объяснить и повышенную мышечную выносливость, которую ранее наблюдали у генетически модифицированных мышей.
Анализ показал, что клетки без MTCH2 расходовали больше углеводов, аминокислот и жиров. Особенно заметными оказались изменения в использовании жирных кислот. Клетки стали активнее перерабатывать их для получения энергии, что указывало на способность белка влиять не только на интенсивность обмена веществ, но и на выбор энергетического топлива.
Ещё более интересные изменения исследователи обнаружили в клеточных мембранах.
Мембраны представляют собой тонкие оболочки, состоящие преимущественно из жировых молекул — липидов. Они защищают клетки, отделяют их от внешней среды и обеспечивают нормальную работу множества внутриклеточных структур.
После удаления «Митча» количество некоторых жиров в мембранах резко уменьшилось, одновременно увеличилось содержание жирных веществ, используемых для производства энергии.
«Мы поняли, что жир расщепляется и извлекается из мембран, чтобы использоваться в качестве топлива. Иными словами, мы показали, что „Митч“ определяет судьбу жира в человеческих клетках», — рассказал профессор Гросс.
Таким образом, при отсутствии белка клетки начинают иначе распределять имеющиеся жировые ресурсы, направляя часть из них на удовлетворение возросших энергетических потребностей.
При этом изменения затрагивали и запасы липидов внутри клеток. Картина оказалась сложнее простого уменьшения общего количества жира: MTCH2 участвует в регулировании того, какие питательные вещества расходуются на производство энергии, а какие остаются доступными для построения клеточных структур и других процессов.
Но самое неожиданное открытие было связано с образованием новых жировых клеток.
Ранее исследования уже показывали, что в жировой ткани женщин с ожирением обнаруживается повышенное содержание MTCH2. Учёные решили выяснить, может ли этот белок непосредственно влиять на развитие клеток, предназначенных для хранения жира.
Жировые клетки, или адипоциты, образуются из незрелых клеток-предшественников. Чтобы превратиться в полноценную жировую клетку, предшественник должен вырасти, сформировать необходимые структуры, синтезировать липиды и активировать определённые гены. Этот процесс требует большого количества энергии и строительных материалов.
Исследователи предположили, что без «Митча» клетки будут тратить слишком много ресурсов на собственное энергоснабжение и не смогут нормально созревать.
Эксперименты на мышиных клетках-предшественниках подтвердили предположение.
В обычных условиях за шесть дней в зрелые жировые клетки превращались примерно 80–90% предшественников. После удаления MTCH2 этот показатель падал до 5–10%.
Кроме того, изменённые клетки накапливали значительно меньше липидных капель — специальных внутриклеточных структур, в которых хранится жир.
По объяснению Гросса, отсутствие белка создавало условия, неблагоприятные для синтеза новых жиров. Из-за ограниченной способности производить мембраны клетки не могли нормально расти и развиваться. Одновременно им не хватало доступной энергии и необходимых веществ, а активность генов, отвечающих за созревание жировых клеток, снижалась.
В результате нарушался сам процесс превращения предшественников в клетки, способные накапливать жир.
Открытие показало, что MTCH2 участвует сразу в двух связанных процессах. С одной стороны, его отключение увеличивает расход питательных веществ. С другой — мешает формированию новых клеток, предназначенных для хранения энергетических запасов.
Однако здесь есть важное ограничение. Подробные исследования потребления питательных веществ проводились на человеческих клетках, тогда как эксперименты с образованием жировых клеток выполнялись на клеточной линии мышиного происхождения. Поэтому пока нельзя утверждать, что подавление MTCH2 точно так же остановит образование новых жировых клеток у человека.
Дополнительные доказательства роли белка появились 3 октября 2025 года, когда в Nature Communications вышло исследование международной группы учёных, в состав которой входили Гросс и Чаурасия.
На этот раз специалисты изучали работу MTCH2 непосредственно в жировой ткани. Они проанализировали образцы тканей людей и мышей, провели опыты на выращенных в лаборатории жировых клетках и использовали генетически модифицированных животных.
Исследование выявило ещё один способ, которым «Митч» регулирует расход энергии.
Выяснилось, что белок влияет на поступление жирных кислот в митохондрии, где они могут расщепляться для получения энергии. Важную роль в этом процессе играет фермент карнитинпальмитоилтрансфераза-1, который участвует в контроле транспорта жирных кислот в митохондрии.
В нормальных условиях его активность регулирует вещество под названием малонил-КоА. Оно действует как сигнал, ограничивающий использование жирных кислот в качестве топлива.
Учёные обнаружили, что MTCH2 непосредственно взаимодействует с этим ферментом и влияет на его чувствительность к регулирующему сигналу. Когда белок удаляли, механизм контроля менялся, позволяя митохондриям активнее использовать жирные кислоты и увеличивать расход энергии.
Таким образом, исследователи получили более подробное молекулярное объяснение того, почему отсутствие «Митча» стимулирует переработку жиров.
Особенно показательными оказались результаты экспериментов на живых животных.
Учёные создали мышей, у которых MTCH2 отсутствовал именно в жировых клетках. Такие животные расходовали больше энергии, хотя не становились физически активнее и не увеличивали количество съедаемой пищи.
При обычном рационе модифицированные мыши набирали вес примерно с той же скоростью, что и контрольные животные. Но когда их переводили на питание с высоким содержанием жира, различия становились заметными.
Мыши без MTCH2 в жировой ткани прибавляли в весе меньше и накапливали меньше жира, несмотря на сопоставимое потребление пищи. При этом их безжировая масса оставалась примерно такой же, как у обычных животных.
Дополнительно исследователи зафиксировали улучшение толерантности к глюкозе. Это означало, что организм модифицированных мышей лучше справлялся с регулированием уровня сахара в крови после поступления глюкозы. У животных также наблюдался более низкий уровень холестерина.
Полученные результаты показали, что влияние MTCH2 не ограничивается отдельными клетками в лабораторных условиях. Изменение активности белка в жировой ткани способно сказываться на энергетическом обмене всего организма.
Выяснилась и ещё одна существенная деталь. Эффекты MTCH2 могли проявляться независимо от разобщающего белка 1, который обычно связывают с производством тепла в бурой жировой ткани.
В отличие от белого жира, основная задача которого заключается в накоплении энергетических запасов, бурый жир способен расходовать энергию для выработки тепла. Обнаружение другого механизма увеличения энергетических затрат расширяет возможности поиска способов воздействия на ожирение и нарушения обмена веществ.
В совокупности исследования позволяют рассматривать MTCH2 как важный регулятор того, сколько энергии расходуют клетки, какие вещества они используют в качестве топлива и насколько успешно формируются новые жировые клетки.
Теоретически воздействие на этот белок могло бы дополнить существующие методы снижения веса. Вместо того чтобы исключительно уменьшать потребление пищи, будущие препараты могли бы также изменять расход энергии и особенности накопления жира.
Однако до разработки такого лечения ещё далеко.
Пока учёные не доказали, что подавление MTCH2 обеспечивает безопасное и устойчивое снижение веса у людей. Более того, этот белок участвует не только в обмене жиров, но и в регуляции митохондрий и процессах, связанных с выживанием клеток. Его блокирование во всём организме потенциально может привести к нежелательным последствиям.
Есть и другая проблема: препятствовать образованию жировых клеток не всегда полезно.
Здоровая жировая ткань выполняет важные функции. Она безопасно хранит избыток энергии, участвует в регулировании сахара в крови и вырабатывает гормоны. Если нарушить способность организма формировать или использовать жировую ткань, жир может начать откладываться в других органах, где его накопление способно причинять вред.
Поэтому исследователям предстоит определить, можно ли безопасно снижать активность MTCH2, в каких именно тканях такое вмешательство будет наиболее полезным и удастся ли при этом уменьшать количество жира без ухудшения состояния мышц.
До получения ответов на эти вопросы открытие остаётся перспективным направлением исследований, а не готовым методом лечения ожирения.
Для сохранения мышц во время похудения по-прежнему имеют значение силовые нагрузки и достаточное потребление белка. Обзор клинических исследований 2026 года подтвердил, что добавление силовых тренировок к изменениям образа жизни помогает лучше сохранять безжировую массу.
Тем не менее работы команды Института Вейцмана меняют представление о возможных подходах к борьбе с ожирением. Они показывают, что накопление жира зависит не только от количества поступающей пищи, но и от молекулярных механизмов, определяющих, как клетки распоряжаются доступной энергией.
И белок «Митч», судя по результатам экспериментов, занимает в этой системе одно из важных мест.
