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PNAS:新型成像技術或可揭示飽和脂肪酸如何損傷機體細胞

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摘要:2017年12月5日 訊 /生物谷BIOON/ --在我們日益健康的社會中,很多時尚飲食方式似乎每隔幾年就會流行起來;比如生酮飲食、素食等很多飲食選擇,而且針對每一種飲食方式也都有著相應的科學依據,我們很難知道到底哪一種飲食方式是健康還是不健康的,然而有一條信息始終貫穿其中,那就是飽和脂肪酸飲食是有害的。圖片來源:Nicoletta Barolini, Columbia University 近日

2017年12月5日 訊 /生物谷BIOON/ --在我們日益健康的社會中,很多時尚飲食方式似乎每隔幾年就會流行起來;比如生酮飲食、素食等很多飲食選擇,而且針對每一種飲食方式也都有著相應的科學依據,我們很難知道到底哪一種飲食方式是健康還是不健康的,然而有一條信息始終貫穿其中,那就是飽和脂肪酸飲食是有害的。

PNAS:新型成像技術或可揭示飽和脂肪酸如何損傷機體細胞

圖片來源:Nicoletta Barolini, Columbia University

近日,一項刊登在PNAS上的研究報告中,哥倫比亞大學的研究人員就對此進行了解釋;長期以來,醫生、營養學家和研究人員都知道,飽和脂肪酸是誘發美國人群死亡的主要原因之一,但研究人員并不清楚為何以及過量的飽和脂肪酸到底如何對細胞帶來毒性,并且誘發很多和脂質線管的疾病,而諸如魚油和橄欖油等不飽和脂肪酸似乎對機體健康有一定益處。

為了回答這個問題,這項研究中,研究人員開發了一種新型顯微鏡技術,該技術能幫助研究人員直接追蹤脂肪酸被機體細胞吸收后的軌跡,該技術主要包括利用同位素—氘移除脂肪酸中的氫原子,同時還不改變脂肪酸的理化性質和行為等,通過制作一種特殊開關,所有由脂肪酸制造的分子就能夠通過這種先進的成像技術被觀察到,研究者將這種新技術稱之為受激拉曼散射顯微技術(stimulated Raman scattering (SRS) microscopy)。

基于該技術,研究人員就有望深入闡明肥胖、糖尿病及心血管疾病的發病機制了。研究者表示,利用飽和脂肪酸來構建細胞膜的細胞過程會誘發膜硬化的后果(“凍結”),在健康狀況下,細胞膜應該是靈活可變的,而且具有一定的流動性。研究者Wei Min教授說道,很長一段時間以來,我們一直認為細胞膜是類似于流體樣的,我們能夠將蛋白分子嵌入其中來改變細胞膜的形狀并且產生反應;而在此之前我們很難在活體哺乳動物細胞中觀察到這種固體樣的膜結構,我們所看到的是完全不同的情況。

從另一方面來講,由不飽和脂肪酸產生的脂質分子在其鏈中會形成扭結結構,這就使得脂質分子無法像飽和脂肪酸一樣緊密排列在一起,這些脂質分子就會繼續自由移動而不會形成固定的簇;研究者發現,添加不飽和脂肪酸或許就會“融化”由飽和脂肪酸所凍結的膜結構,這種機制或許能夠部分解釋不飽和脂肪酸對機體健康的益處,同時也能幫助研究人員理解諸如魚油等不飽和脂肪酸是如何有效保護機體健康的。

這項研究中,研究人員首次在活體細胞內部觀察到了脂肪酸分布和動力學的特性及細節信息,同時也揭示了細胞膜內部飽和脂肪酸積累的未知毒性狀況;最后研究者Min表示,一旦飽和脂肪酸進入細胞就會誘發致死性疾病,而清楚觀測到脂肪酸如何誘發脂質代謝疾病火友王幫助我們尋找新型療法治療效應疾病,比如,研究人員就能夠尋找一種方法來阻斷毒性脂質的積累,相關研究發現對于改善機體健康,有效預防脂質相關疾病的發生也意義重大。(生物谷Bioon.com)

原始出處:

Yihui Shen, Zhilun Zhao, Luyuan Zhang, et al. Metabolic activity induces membrane phase separation in endoplasmic reticulum. Proceedings of the National Academy of Sciences (2017). DOI: 10.1073/pnas.1712555114

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