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Nature:這種鮮為人知的蛋白質,竟在肥胖、糖尿病等代謝疾病中發揮著重要作用

2019-12-6 作者:佚名   來源:BioWorld 我要評論0
Tags: 蛋白質  肥胖  糖尿病  代謝疾病    

不知大家有沒有聽說過“孕酮受體膜成分2蛋白”(簡稱PGRMC2),如果沒有聽說過,那說明它真的是蛋白質界的“透明”的存在。

作為一個鮮為人知的蛋白,它曾在子宮、肝臟和身體的幾個部位被檢測到,但至于其存在的功能和意義并無深入研究。

然而,這個名字聽起來與肥胖、代謝毫不沾邊的蛋白質在最近竟然成了“人們認識肥胖和代謝問題的新的大門”。

近日,美國斯克里普斯研究中心(Scripps Research)的研究人員在研究中發現,PGRMC2蛋白在脂肪組織中高度表達,尤其是在棕色脂肪中含量最高。并且脂肪組織中缺少PGRMC2的小鼠在高脂飲食條件下會產生葡萄糖不耐,胰島素抵抗等糖尿病典型癥狀。這一發現或許可為解決肥胖和代謝疾病帶來新方法。

PGRMC2:血紅素的“交通工具”

該團隊基于小鼠實驗發現:低溫環境下,正常的小鼠能夠通過代謝自身脂肪維持體溫;而缺乏PGRMC2的小鼠則體溫迅速下降,并在大腦發出了燃燒脂肪的信號后,仍然無法通過代謝脂肪產生足夠的熱量。

究其原因,Enrique Saez博士及其研究人員們發現:PGRMC2是血紅素的“交通工具”,能夠將血紅素運輸到哺乳動物的細胞線粒體中,以幫助代謝完成供能過程。

血紅素是一種人們早就認識的重要分子,對細胞的增殖、死亡和晝夜節律等生理功能至關重要,但它的移動需要搭乘某種“重要交通工具”,而一直以來,這種起到交通作用的蛋白一直未被發現。

在研究人員使用細胞中的生化技術和先進的測定方法后,他們驚訝地發現:PGRMC2便是“第一個”在哺乳動物細胞中被發現的胞內血紅素“交通工具”,能夠將血紅素從細胞質內的線粒體一路輸送至細胞核,幫助代謝完成供能過程。

健康的褐色脂肪細胞(以綠色顯示)需要足夠數量的稱為血紅素的分子,從而使人體能夠適當地代謝食物。

研究人員在知曉PGRMC2與血紅素的關系后,還發現了PGRMC2富集的新部位——脂肪組織,尤其是棕色脂肪。并且當小鼠的褐色脂肪組織中缺少PGRMC2時,血紅素含量下降了60%。論文第一作者Andrea Galmozzi博士形象的表示:“令人驚訝的是,褐色脂肪看起來變白了。”

PGRMC2:糖尿病的新藥出發點

科學研究沒有止步,研究人員再次猜想:如果脂肪組織中沒有PGRMC2以運輸血紅素,又將會在體內發生什么情形呢?

在脂肪組織中不存在PGRMC2的情況下,研究人員用高脂肪飲食喂養小鼠,結果發現發現這類小鼠表現出對葡萄糖不耐,對胰島素抵抗等糖尿病典型癥狀。

接著,研究人員猜想:激活PGRMC2,是不是有可能逆轉代謝癥狀呢?

在給這些“糖尿病”小鼠注射PGRMC2的小分子激活劑后,血糖等方面的相關癥狀得到了顯著改善。研究還發現,要逆轉肥胖對健康產生的嚴重影響,調節脂肪組織中PGRMC2的活性或許是一種有用的藥理學方法。

結語

除此之外,Sazez博士還表示,很想知道,這種蛋白質在其他組織中是否也起著同樣的作用。比如,肝臟中也有大量血紅素,激活其中的血紅素“旅行巴士”,或許也可以有助于減輕非酒精性脂肪性肝炎(NASH)等代謝紊亂。

原始出處:
Andrea Galmozzi, Bernard P Kok , Enrique Saez ,et al.PGRMC2 Is an Intracellular Haem Chaperone Critical for Adipocyte Function .Nature .576 (7785), 138-142 Dec 2019 .PMID: 31748741 DOI: 10.1038/s41586-019-1774-2



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