最近发现的蛋白质在肥胖和糖尿病中具有重要作用

健康的棕色脂肪细胞（以绿色显示）需要充足的量称为血红素，其使身体能够适当地代谢食物。SAEZ实验室在Scripps Research中描述了这种至关重要的，但非常有毒，代谢物在细胞内安全运输。

对于脂肪组织中高度表达的蛋白质的意外发现，Scripps Research的科学家已经为肥胖和新陈代谢的关键新的了解，这已经打开了大门。他们今天（2019年11月20日）在杂志上发表的发现可能导致新的方法来解决肥胖症和潜在的许多其他疾病。

过去的信号蛋白，称为PGRMC2，过去没有被广泛研究过。“孕酮受体膜组分2”的短暂，它已在子宫，肝脏和身体的几个区域中检测到。但是，恩里克SAEZ，博士的实验室，看到它在脂肪组织中最丰富 - 特别是在棕色脂肪中，使食物变成热量以保持体温 - 并且在那里的功能中变得感兴趣。

重要作用：血红的旅行指南

该团队最近发现PGRMC2结合并释放称为血红素的必需分子。最近在聚光灯下，在为植物的不可能汉堡提供风味方面的作用，血红素在体内占有更重要的作用。含铁的分子在细胞内行进，以使如细胞呼吸，细胞增殖，细胞死亡和昼夜节律等关键的生命过程。

使用细胞中的生物化学技术和高级测定，SAEZ和他的团队发现PGRMC2是血红素的“伴侣”，包封分子并将其从细胞的线粒体传输，其中血红素，核心，有助于实施重要职能。没有保护性伴侣，血红会会与之反应 - 并摧毁它的路径中的一切。

“血红素对许多细胞流程的重要性很长一段时间，”分子医学系副教授Saez说。“但我们也知道血红素对其周围的蜂窝材料有毒，并且需要某种梭子通路。到目前为止，有许多假设，但尚未确定交通血红素的蛋白质。“

一种肥胖的创新方法？

通过涉及小鼠的研究，科学家们将PGRMC2建立为哺乳动物中第一个细胞内血红素伴侣。但是，他们没有停止那里;如果这种蛋白质不存在运输血红素，他们试图发现身体发生的事情。

这就是他们如何使他们的下一个大发现：没有PGRMC2在它们的脂肪组织中存在，喂养高脂饮食的小鼠变得不耐受葡萄糖，对胰岛素和其他代谢疾病的胰岛素标志性症状不敏感。相比之下，用药物治疗的肥胖 - 糖尿病小鼠活化PGRMC2功能表明，与糖尿病相关的症状大幅提高。

“我们看到小鼠变得更好，变得更加葡萄糖，对胰岛素的耐药较小，”Saez说。“我们的研究结果表明，调节脂肪组织中的PGRMC2活性可能是一种有用的药理学方法，用于恢复肥胖的一些严重的健康影响。”

该研究的领先作者，博士学位说，该团队还评估了蛋白质如何改变棕色和白脂肪的其他功能。“第一个惊喜发现是，棕色脂肪看起来很白，”他说。

棕色脂肪通常是血红素含量最高的，通常被认为是“好脂肪”。其关键作用之一是产生热量以保持体温。在不能在其脂肪组织中产生PGRMC2的小鼠中，在冷却环境中时，温度迅速下降。

“即使他们的大脑发送正确的信号打开热量，老鼠也无法捍卫体温，”Galmozzi说。“没有血红素，你得到线粒体功能障碍，电池没有意味着燃烧能量产生热量。”

SAEZ认为，在包括肝脏的其他器官中激活血红素伴侣，其中大量的血红素可以帮助减轻其他代谢疾病（如非酒精脂肪疏皮性（NASH）的影响，这是一个主要原因立即肝移植。

“我们很想知道这种蛋白质是否在我们看到导致疾病的血红素缺陷的其他组织中表现相同的作用，”Saez说。

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参考：“PGRMC2是一种临时脂肪细胞功能的细胞内血细胞伴侣，Berrea Galmozzi，Bernard P.Kok，Arthur S. Kim，J.Rafael Montenegro-Burke，Jae Y. Lee，Roberto Sprafico，Sarah Mosure，Verena Albert，Rigo Cintron - Colon，Cristina Godio，William R. Webb，Bruno Conti，Laura A. solt，Douglas Kojetin，Christopher G. Parker，James K.Pelu，Gary Siuzdak，Benjamin F. Cravatt和Enrique Saez，2019年11月20日，nature.doi：
10.1038 / s41586-019-1774-2

该工作得到了国家健康机构的支持（DK099810，DK114785，DK121196，S100D016357，OD016564）。研究人员，Kok和Albert中的两个也得到了美国心脏协会的奖学金支持。