在哺乳动物中,白色脂肪组织储存能量,而棕色脂肪组织通过解偶联蛋白1介导的产热作用将能量转化为热量。意大利帕多瓦大学的研究团队发现,线粒体内膜中视神经萎缩症蛋白1(OPA1)可促进脂肪细胞自主褐变,这种促进作用是通过影响尿素循环产生的。该研究成果于近日发表在《Nature Metabolism》上,题为:The mitochondrial protein Opa1 promotes adipocyte browning that is dependent on urea cycle metabolites。
通过对体重不一致的同卵双胞胎进行研究,研究人员发现体重较重者皮下脂肪组织中OPA1的表达水平降低。在小鼠模型中,过表达OPA1有利于白色脂肪组织的扩张和褐变,提高小鼠对葡萄糖的耐受性和胰岛素的敏感性。通过转录组学和代谢组学分析发现,赖氨酸去甲基化酶3A和尿素循环代谢物(如富马酸)是OPA1依赖性褐变的效应物,促进白色脂肪组织褐变。进一步研究发现,尿素循环影响了线粒体蛋白OPA1与白色脂肪细胞褐变之间的联系。
综上,该研究首次明确了线粒体蛋白OPA1在白色脂肪褐变中的作用,并阐明了其作用机制。
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