Nature发布肥胖和新陈代谢新发现：一种重要的鲜为人知的蛋白

来源：生物通

最近在脂肪中发现了一种含量丰富的蛋白，没有它，机体将难以控制葡萄糖和胰岛素

Scripps研究所的科学家们最新公布了一项关于脂肪组织中高表达蛋白的意外发现，这为了解肥胖和新陈代谢打开了新知的大门。

这一研究发现公布在11月20日的Nature杂志上，将有助于研发解决肥胖症和其他潜在疾病的新方法。

这种蛋白就是称为PGRMC2的信号蛋白，它的全称是progesterone receptor membrane component 2，曾在子宫，肝脏和身体多个部位被发现，但在最新研究中，Enrique Saez博士实验室观察到它在脂肪组织中含量最高，尤其是在棕色脂肪中——棕色脂肪能将食物转化为热量来维持体温。

血红素的“旅行指南”

这一团队的最新发现来自他们最近的发现：PGRMC2结合并释放了一种称为血红素的必需分子。近期，血红素因为“Impossible Burger”（不可能汉堡，生物通注）而备受瞩目，这是一种植物来源的汉堡，其中血红素扮演了重要角色，让汉堡有了肉味。

这种作用因子其实在体内的作用更为重要，它能携带铁分子在细胞内传播，完成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。

Saez和他的团队利用先进的生化技术和测定方法，发现PGRMC2是血红素的“伴侣”，能将分子封装，并将其从产生血红素的细胞线粒体运输到细胞核。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，”Saez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，有许多假设，但是尚未发现运输血红素的蛋白质。”

治疗肥胖的创新方法

通过对小鼠的研究，研究人员发现PGRMC2是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。他们试图找出如果这种蛋白质不存在，不运输血红素了，体内会发生什么。

这就是他们下一个重大的发现：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，它们能表现出与糖尿病相关症状的实质性改善。

Saez说：“我们看到小鼠变得更健康，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效药理方法。”

文章另外一位作者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。”

棕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，维持体温。对于无法在其脂肪组织中产生PGRMC2的小鼠，置于寒冷环境中时它们的温度迅速下降。

Galmozzi说：“即使它们的大脑发出正确的信号来打开热量，小鼠也无法维持自己的体温。这说明没有血红素，就会发生线粒体功能障碍，细胞无法燃烧能量，产生热量。”

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。

他说：“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。”

参考文献：

PGRMC2 is an intracellular heme chaperone critical for adipocyte function