Nature:武漢大學宋保亮團隊揭示進食後膽固醇合成調控機制

2021-02-13 生物世界
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人體可以從肉、蛋等食物中攝取膽固醇，但是在以碳水化合物為主要食物的情況下，人體膽固醇主要依賴自身合成。膽固醇合成需要消耗很多營養與能量，因此經過長期漫長進化，哺乳動物只在進食後才明顯上調膽固醇合成，而在飢餓狀態下則抑制合成，但其中的調控機制一直不清楚。

2020年11月12日，武漢大學生命科學學院宋保亮團隊在國際頂級學術期刊 Nature 在線發表了題為：Feeding induces cholesterol biosynthesis via the mTORC1-USP20-HMGCR axis 的研究論文。

這項研究揭示了進食誘導膽固醇合成的機制——進食通過mTORC1—USP20—HMGCR信號軸誘導膽固醇合成，並暗示USP20抑制劑可用於降低膽固醇水平，以治療包括高脂血症、肝脂肪變性，肥胖和糖尿病在內的代謝疾病。


研究團隊首先發現進食後，相對於其它膽固醇合成酶，僅HMGCR蛋白量顯著增加，並且蛋白翻譯後修飾在其中發揮了最主要的作用。他們利用巧妙設計的體外生化反應，發現新的調控因子USP20，並鑑定出新的功能性磷酸化修飾位點。

在生理方面，發現進食後血液中升高的葡萄糖和胰島素作為信號，激活mTORC1，後者磷酸化USP20而穩定HMGCR，上調膽固醇合成，從而將吸收的葡萄糖等營養物質轉變為膽固醇。

在病理和藥物研發方面，長期高糖高脂飲食誘導USP20磷酸化增多，穩定HMGCR蛋白而升高膽固醇，是引起代謝性疾病的原因，相反抑制USP20可促使HMGCR降解，脂質合成減少，同時迫使琥珀酸生成增多，誘導產熱。

進食後胰島素和葡萄糖通過mTORC1-USP20-HMGCR通路上調膽固醇合成

該論文共同第一作者為武漢大學生命科學學院蘆小藝博士生、史熊杰副教授、胡傲博士生和王菊瓊博士生，宋保亮教授為通訊作者。

原文連結：

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

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