肥胖已成为全球性的重大健康问题,在个体层面可以通过增加能量消耗来对抗肥胖。自2009年在成人中检测到代谢活跃的褐色/米色脂肪组织(BAT/beige fat)以来,科学家们一直在寻找增强褐色/米色脂肪产热从而增加能量消耗、抵抗肥胖的方法。
褐色脂肪组织线粒体富含解偶联蛋白(uncoupling protein 1,UCP1)。UCP1能够提高线粒体内膜对质子的电导性,从而消耗质子梯度,将氧化磷酸化与ATP合成解偶联,把底物氧化的能量转化为热能,以此介导褐色脂肪产热,从而帮助动物抵御低温、肥胖及相关代谢紊乱,是治疗肥胖及代谢疾病的重要靶标。
线粒体钙离子单向转运体(mitochondrial calcium uniporter,MCU)复合物是负责线粒体钙离子吸收的主要通道。该复合物包含孔道形成亚基MCU以及调节性亚基EMRE(essential MCU regulator)、MICU1/2(mitochondrial calcium uptake 1/2)等。其介导的钙离子吸收促进线粒体有氧呼吸,在三羧酸循环、电子转移、质子梯度累积和ATP合成中发挥关键作用。然而,MCU复合物介导的线粒体钙离子吸收是否调节褐色脂肪产热尚不清楚。
2022年8月16日,北京大学未来技术学院/北大-清华生命科学中心邱义福团队在 Cell Metabolism 期刊发表了题为:The mitochondrial calcium uniporter engages UCP1 to form a thermoporter that promotes thermogenesis 的研究论文。
该论文首次报道了在肾上腺素能刺激下,褐色脂肪细胞的MCU通过EMRE与UCP1互作,形成MCU-EMRE-UCP1复合物(命名为 “产热通道”,即“thermoporter”)来促进UCP1介导的解偶联呼吸和适应性产热。
原文出处:Xue K, Wu D, Wang Y, Zhao Y, Shen H, Yao J, Huang X, Li X, Zhou Z, Wang Z, Qiu Y. The mitochondrial calcium uniporter engages UCP1 to form a thermoporter that promotes thermogenesis. Cell Metab. 2022 Aug 11:S1550-4131(22)00310-2. doi: 10.1016/j.cmet.2022.07.011. Epub ahead of print. PMID: 35977541.
链接:https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35977541/