▎学术经纬/报道
顶尖学术期刊《自然》最新在线发表的一篇论文中，美国斯克里普斯研究所（Scripps Research）的科学家们发现，在脂肪组织中，有一种过去鲜为人知的蛋白质意想不到地含量丰富，并且对脂肪细胞的功能非常重要。研究机构的新闻称，“这一出人意料的发现为人们认识肥胖和代谢问题打开了新的大门”。这种蛋白的大名听起来和肥胖没什么关系，叫“孕酮受体膜成分2”（简称PGRMC2）。人们过去对这种蛋白了解很少，虽然在子宫、肝脏和其他几个部位检测到过这种蛋白，但并不太清楚它有什么功能。而Enrique Saez博士的课题组在研究这种蛋白的功能时发现，PGRMC2蛋白担任着血红素“旅伴”的重任。血红素是一种人们早就认识的重要分子，对细胞的增殖、死亡和昼夜节律等生理功能至关重要。“尽管血红素对多种细胞过程的重要性早已为人所知，但我们也知道，血红素对其周围的细胞物质有毒，其移动需要搭乘某种‘穿梭巴士’。” Saez博士解释，“迄今为止，虽然有很多假说，但人们一直没有找到能起这种交通作用的蛋白。”▲动物肌肉富含血红素，“人造肉”中添加血红素是让植物成分肉有“肉味”的关键（图片来源：Pixabay）Saez博士和同事们解开了这个谜题。他们通过一系列生化实验和细胞分析技术揭示，PGRMC2可以从血红素的“合成产地”——细胞质内的线粒体，一路把血红素送到执行重要功能的工作场所——细胞核。据介绍，PGRMC2是第一个在哺乳动物细胞中发现的胞内血红素伴侣。科学家们并未就此止步。继续探索PGRMC2与血红素的关系时，他们在一个过去没想到的地方发现了PGRMC2的存在：脂肪组织，尤其是在褐色脂肪组织。大部分人对白色脂肪组织比较熟悉，那些囤积在腰腹、大腿、内脏的脂肪都属于白色脂肪。不过，人体内除了白色脂肪外，还有一类褐色脂肪。近年来，褐色脂肪组织的存在越来越受到关注，因为这种脂肪有着“燃烧卡路里”的重要功能，可以产生热量来维持体温。▲健康的褐色脂肪细胞（绿色）需要大量血红素来执行代谢功能（图片来源：Scripps Research）
正常情况下，褐色脂肪组织有很高的血红素含量。然而，当小鼠的褐色脂肪组织中缺少PGRMC2时，血红素含量下降了60%。“第一个令人惊讶的发现是，褐色脂肪看起来变白了。”这项研究的第一作者Andrea Galmozzi博士说。当这些小鼠身处寒冷环境，脂肪缺少PGRMC2的后果很快显现：它们的体温迅速下降。由于细胞无法燃烧能量，褐色脂肪的供热功能失灵。▲敲除脂肪组织中的PGRMC2，小鼠的褐色脂肪变白了（图片来源：参考资料[1]）
不仅如此，脂肪组织缺少PGRMC2还让小鼠出现很多代谢问题。在吃了富含油脂的食物后，它们比对照组更容易有糖尿病的典型症状——葡萄糖不耐和胰岛素抵抗，并且表现出血脂高、肝脂肪变性加重，等等。观察到脂肪缺少PGRMC2对代谢不利，研究人员想到，反过来激活PGRMC2，是不是有可能逆转代谢症状呢？果不其然！在给吃胖的糖尿病小鼠使用了PGRMC2的小分子激活剂后，血糖等方面的相关症状得到了显著改善。“我们发现，要逆转肥胖对健康产生的严重影响，调节脂肪组织中PGRMC2的活性或许是一种有用的药理学方法。”Saez博士总结。▲PGRMC2激活剂CPAG-1让褐色脂肪组织内的油脂减少（图片来源：参考资料[1]）
这些新发现也让科学家们对其他组织器官的代谢问题有了新的认识。比如，肝脏中也有大量血红素，激活其中的血红素“旅伴”，或许也可以有助于减轻非酒精性脂肪性肝炎（NASH）等代谢紊乱。“我们很想知道，这种蛋白质在其他组织中是否也起着同样的作用。”Sazez博士说道。[1] Andrea Galmozzi et al., (2019) PGRMC2 is an intracellular heme chaperone critical for adipocyte function. Nature. DOI: 10.1038/s41586-019-1774-2[2] Little-known protein appears to play important role in obesity and metabolic disease. Retrieved Nov. 21, 2019, from https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2019/20191120-saez-heme.html
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