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[交大智慧] ebet官网研究团队和苏州大学研究团队合作揭示脂代谢对细胞自噬的调控

来源:ebet官网 发布时间 :2020-09-10  阅读次数 :1064

近日,BMC Biology发表了ebet谢志平课题组、龚清秋课题组以及苏州大学苏雄课题组共同合作的研究成果Excess diacylglycerol at the endoplasmic reticulum disrupts endomembrane homeostasis and autophagy。该项成果揭示了脂代谢异常破坏细胞的内膜系统,从而影响细胞重要生理功能的物质基础。ebet博士生李丹为第一作者,ebet谢志平研究员、龚清秋研究员,以及苏州大学医学部基础医学与生物科学学院苏雄教授为共同通讯作者。

三酰甘油又称甘油三酯,是人体含量最多的脂类。三酰甘油与人类的健康息息相关。一方面,三酰甘油在营养过剩或应激反应中被作为碳营养物质储存,为人体提供能量。它可以保护人体,缓冲外界环境对人体的伤害。另一方面,过量的三酰甘油会导致疾病的发生,其作为高血脂的一个重要检测指标。三酰甘油含量过高,会诱发心脑血管、动脉硬化等疾病。

细胞自噬是细胞内部一种保守的降解途径,在动物、真菌、植物中都存在。当细胞处于营养匮乏、能量缺失等不利的条件下,细胞可以通过自噬的方式将体内的长寿命蛋白降解,为细胞重新供能。也可以将受损的细胞器、错误折叠的蛋白质等清除,避免对细胞造成损伤。

谢志平课题组在2015年首次发现了三酰甘油合成与细胞自噬的关系。当三酰甘油合成被阻断后,自噬途径发生异常。国际上曾经有各种三酰甘油调控细胞自噬机制的假说被提出来。一段时间里,曾有人认为脂肪酸积累是抑制自噬发生的主要原因。然而,BMC Biology新发表的这项研究成果表明脂肪酸的作用是间接的,更直接的原因是代谢途径中二酰甘油积累。这一结论源于上海交大/苏大研究团队对细胞结构更全面的观察。为此,谢志平课题组首先系统地开发了酵母中各个细胞器的标志蛋白荧光标签,这是迄今为止最完善的酵母的细胞器标记体系。该项成果已于2019年发表在mBio上。利用这套工具,上海交大/苏大研究团队发现三酰甘油合成阻断后,其前体二酰甘油积累,严重影响了酵母细胞的内膜系统,使得内质网、高尔基体等重要细胞器出现严重异常,最终导致细胞自噬缺陷。用多种方法减少二酰甘油供应或增加二酰甘油消耗时,都可以看到内膜系统的恢复和细胞自噬的恢复(图1)。该项研究提示二酰甘油这一经典代谢分子具有尚待解析的新功能,为理解代谢异常对健康的影响和疾病的治疗提供了新的视角。

图1 二酰甘油在内膜系统中的作用示意图

该项目获得国家自然科学基金、上海市教育委员会、上海市科学技术委员会、以及天津应用基础和前沿技术研究计划的资助。

全文链接:https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-020-00837-w

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