鲜为人知的蛋白质似乎在肥胖和代谢疾病中起重要作用

加利福尼亚州拉霍拉-斯克里普斯研究公司(Scripps Research)的科学家意外发现了在脂肪组织中高度表达的蛋白质，为人们对肥胖和代谢的新认识打开了大门。他们的发现于11月20日发表在《自然》杂志上，可能会导致解决肥胖症和其他潜在疾病的新方法。

过去没有广泛研究称为PGRMC2的信号蛋白。它是子宫，肝脏和身体多个部位的“孕酮受体膜成分2”的缩写。但是恩里克·塞兹(Enrique Saez)博士的实验室发现，它在脂肪组织中含量最高，尤其是在棕色脂肪中，棕色脂肪将食物转化为热量来维持体温，并对此产生了兴趣。

重要角色：血红素的旅行指南

该团队基于他们最近的发现——PGRMC2结合并释放了一种称为血红素的必需分子。最近，血红素在为植物基不可能的汉堡提供风味中的作用备受关注，血红素在体内的作用更为重要。含铁分子在细胞内传播，以实现至关重要的生命过程，例如细胞呼吸，细胞增殖，细胞死亡和昼夜节律。

使用细胞中的生化技术和先进的测定方法，Saez和他的团队发现PGRMC2是血红素的“伴侣”，将分子包裹起来并将其从产生血红素的细胞线粒体运输到细胞核，在细胞核中有助于执行重要的工作。功能。如果没有保护性伴侣，血红素会对其路径中的所有分子产生反应并破坏它们。

“血红素对许多细胞过程的重要性早已为人所知，”分子医学系副教授塞兹说。“但是我们也知道血红素对它周围的细胞物质是有毒的，需要某种穿梭途径。到目前为止，有很多假设，但是尚未发现运输血红素的蛋白质。”

肥胖的创新方法?

通过对小鼠的研究，科学家们将PGRMC2确定为第一个在哺乳动物中描述的细胞内血红素伴侣。但是，他们并没有就此止步。他们试图找出如果不存在这种蛋白来运输血红素，会在体内发生什么。

这就是他们的下一个重大发现的方式：在脂肪组织中不存在PGRMC2的情况下，高脂饮食喂养的小鼠对葡萄糖不耐，对胰岛素不敏感，这是糖尿病和其他代谢疾病的标志性症状。相反，用激活PGRMC2功能的药物治疗的肥胖糖尿病小鼠表现出与糖尿病相关的症状的实质性改善。

塞兹说：“我们看到小鼠变得更好，对葡萄糖的耐受性增强，对胰岛素的抵抗力降低。”“我们的发现表明，调节脂肪组织中PGRMC2的活性可能是恢复肥胖对健康的严重影响的一种有用的药理方法。”

该研究的主要作者安德里亚·加尔莫兹(Andrea Galmozzi)博士说，研究小组还评估了蛋白质如何改变棕色和白色脂肪的其他功能。他说：“第一个令人惊讶的发现是棕色脂肪看上去是白色的。”

褐色脂肪通常是血红素含量最高的脂肪，通常被认为是“好脂肪”。它的主要作用之一是产生热量以维持体温。在无法在其脂肪组织中产生PGRMC2的小鼠中，置于寒冷环境中时温度迅速下降。

Galmozzi说：“即使他们的大脑发出正确的信号来打开热量，老鼠也无法捍卫自己的体温。”“没有血红素，就会发生线粒体功能障碍，细胞无法燃烧能量产生热量。”

塞兹(Saez)认为，激活其他器官(包括大量制造血红素的肝脏)中的血红素伴侣可能有助于减轻其他代谢性疾病(例如非酒精性脂肪性肝炎(NASH))的影响。今天是肝移植的主要原因。

塞兹说：“我们很想知道这种蛋白质在其他组织中是否发挥相同的作用，因为我们看到血红素的缺陷会导致疾病。”