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破解血脂平衡难题,他一步步锁定锰离子

北京大学陈晓伟团队通过十多年的研究,从遗传性疾病入手,逐步揭示了肝脏分泌脂蛋白的分子机制,最终发现锰离子可以通过调控COP-II囊泡的相分离来有效降低血脂和清除动脉粥样硬化斑块。这项研究不仅阐明了Surf4、Tmem41b等蛋白在脂质代谢中的新功能,还意外发现了一条从病毒研究到降脂疗法的转化路径。适合对脂代谢分子机制、药物研发逻辑或罕见病研究范式感兴趣的深度读者,以及关注心血管疾病前沿治疗方案的医学从业者。原文 ↗

核心观点
  • 肝脏细胞通过一条由SAR1B、Surf4和Tmem41b等蛋白协调的特定细胞通路来分泌脂蛋白(脂质分子快递),而二价锰离子可通过调控COP-II囊泡的相分离来精确控制该通路效率,口服锰离子具有强效降血脂和清除动脉粥样硬化斑块的潜力。
  • Tmem41b不仅参与脂蛋白分泌(合成代谢),还通过其磷脂翻转酶活性维持内质网膜修复,从而影响细胞自噬(分解代谢),解释了其基因敲除导致肝脏严重脂肪堆积的原因。
  1. 012014年起,陈晓伟团队从乳糜微粒滞留病(CMRD)中发现的SAR1B突变入手,通过小鼠肝细胞敲除Sar1b基因,验证了其在脂蛋白分泌中的关键作用,导致血脂大幅降低。
  2. 02通过“生化-遗传”两步法(SAR1B标记追踪+逐一敲除候选基因),团队鉴定出Surf4蛋白是脂蛋白分泌的受体,负责识别并引导脂蛋白从内质网进入COP-II囊泡。
  3. 03金斯伯格团队独立发现Surf4也参与PCSK9蛋白的分泌,表明Surf4是多条分泌通路的通用受体。
  4. 04敲除Tmem41b基因的小鼠肝脏出现严重脂肪堆积(类似鹅肝),而敲除Sar1b或Surf4均无此现象,提示Tmem41b在脂质平衡中有更基础的功能。
  5. 05陈晓伟团队发现Tmem41b具有磷脂翻转酶活性,通过修复内质网膜同时支持脂蛋白分泌和细胞自噬两条通路。体外和动物实验显示,靶向Tmem41b下游的LIPIN-1蛋白的已获批抑制剂具有抗新冠病毒作用。
  6. 06研究发现腺病毒或低浓度锰离子能促进COP-II囊泡相分离,从而提升脂蛋白从内质网的释放效率;高浓度锰离子则导致相分离囊泡流动性降低,抑制释放。口服锰离子在小鼠模型中证实可强效降血脂、清除动脉粥样硬化斑块。
反方 / 局限
  • 口服锰离子在人体中的安全性和长期疗效尚未得到验证,这是团队未来重点研究方向,也是该疗法能否成为新型降脂药物的关键瓶颈。
  • TMEM41B蛋白结构特性使其自身难以成为良好药物靶点,团队转向靶向其下游LIPIN-1的已获批抑制剂,但这属于间接干预,可能带来脱靶效应。
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