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近年来，棕色脂肪作为一种所谓的“好脂肪”，越来越受到人们的关注，因为它可以预防肥胖和相关的健康风险，如心血管疾病和糖尿病。棕色脂肪位于身体各处的小口袋里，有助于在寒冷的环境中保持体温。它的颜色来自大量的含铁线粒体，不像与肥胖有关的标准白色脂肪。 由密歇根大学医学院分子与综合生理学和内科教授Ling Qi博士领导的一个研究小组， 一直在研究作为细胞动力源的线粒体和另一种叫做内质网(ER)的细胞结构是如何在棕色脂肪细胞内相互作用的，内质网参与蛋白质和脂质的生成。 特别是，他们研究了一种蛋白质复合物在一种称为内质网相关蛋白降解(ERAD)过程中的作用。简单地说，ERAD是清除和摧毁错误折叠的蛋白质的过程，就像把垃圾从内质网里拿出来一样。 “每个人都认为ERAD只是细胞受到内质网应激时一般细胞反应的一部分，”Qi说。“在过去的六年里，我们已经证明它在健康和疾病中扮演着重要的角色。” 在一项发表在《Science》杂志上的新研究中，Qi和第一作者Zhangsen Zhou博士、Mauricio Torres博士以及他们的同事证明了ERAD蛋白复合物是如何影响线粒体的正常功能的。 通常，内质网和线粒体在接触点(线粒体相关的膜)有持续的相互作用。这些接触点标志着线粒体为了产生新的线粒体和其他分子如脂质和钙的交换而分裂的区域。内质网在线粒体周围形成小管，使线粒体为分裂做好准备。 通过使用最先进的3D成像技术，研究人员发现当暴露在低温环境中时，缺少一部分 ERAD 蛋白复合体的名为 Sel1L-Hrd1的棕色脂肪中的线粒体会发生什么变化。 “当你在棕色脂肪细胞中删除这个复合体时，线粒体会变长、变大，”Qi说。3D图像使他们能够看到先前未被识别的线粒体和内质网之间的相互作用，线粒体在内质网小管周围呈u形缠绕。 当小鼠被放置在一个寒冷的环境中，线粒体外膜的末端折叠起来，最终融合并完全包裹住内质网小管。其结果是，线粒体异常巨大、畸形、功能紊乱。 “我们发现这些线粒体功能不正常，小鼠变得对冷敏感，体温下降得很快，”Qi说。换句话说，如果没有这种ERAD蛋白复合物，棕色脂肪就不能用来产生热量。在显微镜下，这种功能失调的棕色脂肪比正常老鼠体内的棕色脂肪滴要大。“这完全出乎意料。这一结果从根本上改变了我们对内质网-线粒体通讯的理解，并进一步证明了内质网降解复合物在细胞生物学中的重要性。” 文献来源: Zhangsen Zhou et al, Endoplasmic reticulum–associated degradation regulates mitochondrial dynamics in brown adipocytes, Science (2020). https://science./content/early/2020/03/18/science.aay2494 新闻报道来源： |
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