子科生物報(bào)道：由Miguel ángel del Pozo Barriuso教授領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)家心血管研究中心（CNIC）的一個(gè)研究小組已經(jīng)確定了脂肪細(xì)胞的一種基本機(jī)制，使它們能夠安全地?cái)U(kuò)大以儲(chǔ)存能量。這個(gè)過(guò)程避免了組織損傷，并保護(hù)身體免受脂肪分子（脂質(zhì)）在不適當(dāng)?shù)牡胤椒e聚的毒性影響。該研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》雜志上，標(biāo)志著對(duì)代謝性疾病的理解取得了重大進(jìn)展。此外，這一發(fā)現(xiàn)為開(kāi)發(fā)新的治療策略打開(kāi)了大門(mén)，以對(duì)抗與慢性能量過(guò)剩有關(guān)的疾病，如超重、肥胖、脂肪營(yíng)養(yǎng)不良、代謝綜合征及其嚴(yán)重的心血管和代謝并發(fā)癥。

在以久坐不動(dòng)的生活方式和高熱量飲食為特征的現(xiàn)代社會(huì)中，脂肪組織是代謝健康的關(guān)鍵決定因素。脂肪細(xì)胞可以擴(kuò)大，以脂肪的形式儲(chǔ)存能量，防止多余的脂質(zhì)積聚在肝臟或血管壁（尤其是心臟和大腦）等器官中，從而造成無(wú)法彌補(bǔ)的損害。

然而，這個(gè)過(guò)程并非沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)脂肪細(xì)胞脂肪超載時(shí)，它們會(huì)破裂，釋放出有毒物質(zhì)，產(chǎn)生炎癥和代謝改變。

CNIC的研究檢查了脂肪細(xì)胞如何適應(yīng)承受與它們擴(kuò)張以容納過(guò)量脂肪相關(guān)的機(jī)械應(yīng)力。

研究小組分析了caveolae小泡的作用，caveolae是細(xì)胞膜上的小內(nèi)陷，可以作為這些壓力的傳感器和減震器?！爱?dāng)脂肪細(xì)胞積累脂肪，其表面承受更大的拉伸應(yīng)力時(shí)，小泡變平，釋放出一層‘儲(chǔ)層’，使細(xì)胞在不破裂的情況下擴(kuò)大?！毕喾?，當(dāng)脂肪儲(chǔ)備減少時(shí)，這些結(jié)構(gòu)重新組合以減少多余的膜并恢復(fù)細(xì)胞穩(wěn)定性，”研究的第一作者M(jìn)aría Aboy Pardal博士解釋說(shuō)。

不僅僅是一個(gè)結(jié)構(gòu)支撐

除了物理上保護(hù)脂肪細(xì)胞外，caveolae還在協(xié)調(diào)細(xì)胞代謝方面發(fā)揮重要作用。Miguel ángel del Pozo Barriuso解釋說(shuō)，在脂肪細(xì)胞擴(kuò)張的過(guò)程中，“這些膜結(jié)構(gòu)的分子成分移動(dòng)到其他細(xì)胞區(qū)室，傳遞調(diào)節(jié)代謝活動(dòng)以匹配能量?jī)?chǔ)備水平的信號(hào)。”這種內(nèi)部交流的能力使小泡成為有效發(fā)揮小泡功能的關(guān)鍵因素?！?/p>

然而，當(dāng)這些結(jié)構(gòu)缺失或發(fā)生功能障礙時(shí)，脂肪細(xì)胞會(huì)變得更加堅(jiān)硬，容易破裂，儲(chǔ)存能量的效率也會(huì)降低。結(jié)果，Aboy Pardal補(bǔ)充說(shuō)，“是一種損害身體代謝健康的炎癥反應(yīng)。這種現(xiàn)象與脂肪營(yíng)養(yǎng)不良等疾病有關(guān)，脂肪營(yíng)養(yǎng)不良是指身體無(wú)法儲(chǔ)存脂肪，導(dǎo)致嚴(yán)重的代謝和心血管改變?！?/span>

CNIC的研究強(qiáng)調(diào)了caveolin-1 （Cav-1）的關(guān)鍵作用。為了使小泡在細(xì)胞膜機(jī)械張力的波動(dòng)下正確地變平，Cav-1需要通過(guò)在特定氨基酸上添加一個(gè)磷酸化基團(tuán)來(lái)進(jìn)行化學(xué)改變，這一過(guò)程被稱為磷酸化。在這項(xiàng)研究中，研究人員開(kāi)發(fā)了一種轉(zhuǎn)基因小鼠，它表達(dá)了一種不能被磷酸化的Cav-1的基因改變版本。這使得脂肪細(xì)胞無(wú)法對(duì)脂質(zhì)積累產(chǎn)生的機(jī)械張力做出正確的擴(kuò)張反應(yīng)，嚴(yán)重限制了它們儲(chǔ)存能量和維持細(xì)胞完整性的能力。這種簡(jiǎn)單機(jī)制的失敗最終導(dǎo)致脂肪營(yíng)養(yǎng)不良及其嚴(yán)重后果。

Del Pozo Barriuso總結(jié)道：“這些結(jié)果讓我們更好地理解了脂肪組織是如何對(duì)與能量過(guò)剩相關(guān)的機(jī)械力做出反應(yīng)的。在肥胖和代謝綜合征的情況下，這種保護(hù)機(jī)制對(duì)于盡量減少機(jī)體損傷至關(guān)重要?！?/p>

該研究是由CNIC的轉(zhuǎn)基因、多能細(xì)胞技術(shù)、顯微鏡和組織病理學(xué)單位參與進(jìn)行的。CNIC團(tuán)隊(duì)還與來(lái)自馬德里材料科學(xué)研究所（ICMM， CSIC）、Investigación分子醫(yī)學(xué)研究中心Crónicas （CIMUS）、國(guó)家研究中心Oncológicas （CNIO）、生物化學(xué)調(diào)查研究所Sols-Morreale和Margarita Salas-CSIC研究中心Biológicas的研究人員合作。