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PNAS:新型成像技术或可揭示饱和脂肪酸如何损伤机体细胞

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摘要:2017年12月5日 讯 /生物谷BIOON/ --在我们日益健康的社会中,很多时尚饮食方式似乎每隔几年就会流行起来;比如生酮饮食、素食等很多饮食选择,而且针对每一种饮食方式也都有着相应的科学依据,我们很难知道到底哪一种饮食方式是健康还是不健康的,然而有一条信息始终贯穿其中,那就是饱和脂肪酸饮食是有害的。图片来源:Nicoletta Barolini, Columbia University 近日

2017年12月5日 讯 /生物谷BIOON/ --在我们日益健康的社会中,很多时尚饮食方式似乎每隔几年就会流行起来;比如生酮饮食、素食等很多饮食选择,而且针对每一种饮食方式也都有着相应的科学依据,我们很难知道到底哪一种饮食方式是健康还是不健康的,然而有一条信息始终贯穿其中,那就是饱和脂肪酸饮食是有害的。

PNAS:新型成像技术或可揭示饱和脂肪酸如何损伤机体细胞

图片来源:Nicoletta Barolini, Columbia University

近日,一项刊登在PNAS上的研究报告中,哥伦比亚大学的研究人员就对此进行了解释;长期以来,医生、营养学家和研究人员都知道,饱和脂肪酸是诱发美国人群死亡的主要原因之一,但研究人员并不清楚为何以及过量的饱和脂肪酸到底如何对细胞带来毒性,并且诱发很多和脂质线管的疾病,而诸如鱼油和橄榄油等不饱和脂肪酸似乎对机体健康有一定益处。

为了回答这个问题,这项研究中,研究人员开发了一种新型显微镜技术,该技术能帮助研究人员直接追踪脂肪酸被机体细胞吸收后的轨迹,该技术主要包括利用同位素—氘移除脂肪酸中的氢原子,同时还不改变脂肪酸的理化性质和行为等,通过制作一种特殊开关,所有由脂肪酸制造的分子就能够通过这种先进的成像技术被观察到,研究者将这种新技术称之为受激拉曼散射显微技术(stimulated Raman scattering (SRS) microscopy)。

基于该技术,研究人员就有望深入阐明肥胖、糖尿病及心血管疾病的发病机制了。研究者表示,利用饱和脂肪酸来构建细胞膜的细胞过程会诱发膜硬化的后果(“冻结”),在健康状况下,细胞膜应该是灵活可变的,而且具有一定的流动性。研究者Wei Min教授说道,很长一段时间以来,我们一直认为细胞膜是类似于流体样的,我们能够将蛋白分子嵌入其中来改变细胞膜的形状并且产生反应;而在此之前我们很难在活体哺乳动物细胞中观察到这种固体样的膜结构,我们所看到的是完全不同的情况。

从另一方面来讲,由不饱和脂肪酸产生的脂质分子在其链中会形成扭结结构,这就使得脂质分子无法像饱和脂肪酸一样紧密排列在一起,这些脂质分子就会继续自由移动而不会形成固定的簇;研究者发现,添加不饱和脂肪酸或许就会“融化”由饱和脂肪酸所冻结的膜结构,这种机制或许能够部分解释不饱和脂肪酸对机体健康的益处,同时也能帮助研究人员理解诸如鱼油等不饱和脂肪酸是如何有效保护机体健康的。

这项研究中,研究人员首次在活体细胞内部观察到了脂肪酸分布和动力学的特性及细节信息,同时也揭示了细胞膜内部饱和脂肪酸积累的未知毒性状况;最后研究者Min表示,一旦饱和脂肪酸进入细胞就会诱发致死性疾病,而清楚观测到脂肪酸如何诱发脂质代谢疾病火友王帮助我们寻找新型疗法治疗效应疾病,比如,研究人员就能够寻找一种方法来阻断毒性脂质的积累,相关研究发现对于改善机体健康,有效预防脂质相关疾病的发生也意义重大。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

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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