從環(huán)境中獲取能量和營養(yǎng)——即進食——是一項非常重要的功能，數(shù)億年來，它一直通過復雜的機制進行調(diào)節(jié)。其中一些機制現(xiàn)在才開始被解開。西班牙國家癌癥研究中心 (CNIO) 的一個小組發(fā)現(xiàn)了他們的一個關(guān)鍵組成部分——一種控制生物體適應(yīng)低細胞營養(yǎng)水平能力的開關(guān)。
所涉及的蛋白質(zhì)是 RagA，它是 mTOR 分子途徑的一部分，其在代謝活動調(diào)節(jié)中的重要性幾十年來一直為人所知。CNIO 研究人員發(fā)現(xiàn)，如果 RagA 持續(xù)激活，細胞不會知道沒有足夠的營養(yǎng)，因此會繼續(xù)使用能量，就好像營養(yǎng)充足一樣。
該研究本周發(fā)表在《自然通訊》上。通訊作者為 CNIO 代謝與細胞信號組組長 Alejo Efeyan，Celia de la Calle 為第一作者。
“今天，營養(yǎng)物質(zhì)總是很豐富，”Efeyan 說，“但我們進化的條件卻大不相同。”“我們的機體適應(yīng)進食-禁食周期，我們的細胞準備對它們做出反應(yīng)。我們發(fā)現(xiàn) RagA 激活是我們適應(yīng)禁食條件的關(guān)鍵”。
RagA 分子通路的重要性與在營養(yǎng)中起關(guān)鍵作用的其他成分(如胰島素)的重要性不相上下。然而，RagA 是在不久前發(fā)現(xiàn)的，對其在代謝調(diào)節(jié)中的作用知之甚少。了解 Rag 蛋白在細胞中的運作方式可以讓我們找到對抗肥胖和肥胖相關(guān)疾病(如脂肪肝或癌癥)的新策略。
“適應(yīng)營養(yǎng)水平的波動是所有生物體的基礎(chǔ)，”Efeyan 解釋說。“這是一種古老的分子途徑，實際上比胰島素更古老。甚至在酵母中也發(fā)現(xiàn)了它。盡管如此，人們對它如何影響正常生理機能以及它的活性如何在肥胖和肥胖相關(guān)條件下失調(diào)知之甚少。”
“保存模式”開啟
在健康的生物體中，RagA 檢測到低營養(yǎng)水平并相應(yīng)地關(guān)閉，細胞代謝啟用“節(jié)能模式”。然后，有機體變得更加“節(jié)儉”，使用營養(yǎng)豐富時儲存的資源。
當 RagA 被激活時，小鼠“繼續(xù)使用能量;它們不會將新陳代謝調(diào)整到正常的進食-禁食周期。它們的細胞‘相信’營養(yǎng)一直很豐富，并且不會節(jié)省能量，”第一作者 Celia de la Calle 說的研究。
CNIO 代謝和細胞信號傳導組的研究人員此前已經(jīng)證明了該系統(tǒng)的重要性。使用永久激活 RagA 的小鼠胚胎，他們表明，當營養(yǎng)物質(zhì)不再通過胎盤輸送時，動物無法適應(yīng)出生時的營養(yǎng)缺乏。
標簽： 禁食條件
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