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宋保亮课题组《自然》发文揭示胆固醇合成调控新机制

发布时间:2020-11-16   作者:生柯   来源:武大新闻网   访问次数:


1111日,武汉大学生命科学学院宋保亮教授课题组在国际顶级期刊Nature(《自然》)发表论文,揭示了进食诱导胆固醇合成增加的调控机制。这项研究有助于认识人体胆固醇代谢的规律,并为治疗高脂血症、肥胖、脂肪肝和糖尿病等代谢性疾病奠定基础。

论文题为“Feeding induces cholesterol biosynthesis via the mTORC1-USP20-HMGCR axis”(《进食通过mTORC1-USP20-HMGCR通路诱导胆固醇合成》)。武汉大学生命科学学院博士研究生芦小艺、副教授史熊杰、博士研究生胡傲和王菊琼为共同第一作者,宋保亮为通讯作者。武汉大学生命科学学院博士研究生丁一、博士蒋威、博士研究生孙铭、副教授赵晓璐和罗婕,以及上海科技大学戚炜教授为共同作者。

胆固醇是细胞膜的关键组成成分,但浓度过高容易导致心脑血管疾病。人体可以从肉、蛋等食物中摄取胆固醇,然而,在以碳水化合物为主要食物的情况下,胆固醇主要依赖自身合成。胆固醇合成需要消耗很多营养与能量,因此经过长期进化,哺乳动物只在进食后才明显上调胆固醇合成,而在饥饿状态下则抑制合成,这其中的调控机制一直不为人知。

宋保亮课题组研究发现,胆固醇合成途径中的限速酶--羟甲基戊二酰辅酶A还原酶(HMGCR)在进食后显著上调。他们利用巧妙设计的体外生化实验结合表达筛选和动物模型,证明进食后升高的葡萄糖和胰岛素导致USP20蛋白磷酸化修饰,后者稳定HMGCR,促使机体将吸收的营养物质转变为胆固醇,供生命活动所必需。

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进食后胰岛素和葡萄糖通过mTORC1-USP20-HMGCR通路上调胆固醇合成

 

随后,研究人员发现,在长期高糖高脂饮食条件下,抑制USP20活性,可以显著降低胆固醇、甘油三酯水平,减轻体重、降低体脂及提高胰岛素敏感性;抑制USP20后还会引起琥珀酸增多,增加产热。而这些代谢指标的改善均有助于治疗那些代谢性疾病。

该项工作得到了国家自然科学基金委“糖脂代谢的时空网络调控重大研究计划”、国家科技部和腾讯基金首届“科学探索奖”的资助。

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宋保亮课题组成员合影

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41586-020-2928-y

 

(编辑:陈丽霞)

 

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