分子生物学家发现膜脂在健康和疾病中的积极作用

所有生长和分裂的活细胞都不断需要产生新的蛋白质和新的膜脂质。然而，人体的一些细胞专门用于分泌大量蛋白质。例如，浆细胞产生抵抗细菌和病毒的抗体。另一个例子是来自胰腺的细胞，其制造胰岛素，这对于调节血糖水平是必需的。这种细胞称为分泌细胞。

细胞的分泌能力通过称为未折叠蛋白反应(UPR)的过程控制。普遍定期审议的一项中心任务是检测错误折叠的蛋白质，即没有正确形状的蛋白质来完成它们的工作。这些错误折叠的蛋白质是危险的，因为它们可以与其他蛋白质聚集，形成团块并阻塞细胞功能。普遍定期审议可以通过帮助降解团块和促进蛋白质重折叠来阻止由错误折叠或未折叠蛋白质的积累引起的这种恶性循环。因此，UPR在分泌细胞中起关键作用，但也保护身体的其他细胞免受与未折叠或错误折叠的蛋白质积累相关的应激。

但是有一个问题：病毒和肿瘤细胞也可以利用UPR达到自己的目的，使它们能够以更快的速度生长并阻止身体的免疫反应。此外，UPR的持续激活可以驱使细胞进入细胞死亡。

UPR被激活的细胞可以产生更多的蛋白质，但它们也变得更加敏感 - 有点像精细调整的赛车。正如罗伯特·恩斯特(Robert Ernst)所解释的那样：“由于发动机过热，一辆赛车经常会因为发动机过热而失败，而拖拉机(代表一个正常的车身单元)将继续在场上上下移动很长时间，但也慢得多。“为什么这些高性能电池更加敏感，直到现在才知道。

由恩斯特教授领导的团队现在解决了这个难题，并描述了UPR如何感知膜脂质并做出相应的反应。与位于法兰克福的歌德大学和马克斯普朗克生物物理研究所的科学家密切合作，萨尔州大学医学生物化学和分子生物学系的研究小组已经确定了一种新的机制，可以导致UPR激活，并且可以引发细胞长期压力。

根据这种新机制，UPR不仅被错误折叠的蛋白质激活，而且还被异常的膜脂质组合物激活。分泌细胞对这些变化特别敏感，因为它们已经激活了它们的UPR以产生更多的蛋白质，因此存在“过热”的风险 - 就像上面描述的赛车发动机一样。该研究为生物膜的积极作用提供了新视角，可能是改变各种疾病的游戏规则。

在过去几年中，日本，英国和美国的研究工作提供了越来越多的证据证明膜脂质具有意想不到的作用。2011年，人类UPR领域的先驱Peter Walter和David Ron开始将膜脂与UPR之间的关系视为该领域尚未解决的中心问题。现在，它已经解决了。

“为了促进蛋白质的产生和分泌，UPR调节了超过5%的人类基因，”Robert Ernst解释说。“我们现在有了概念框架来理解为什么分泌细胞对饮食诱导的膜脂变化过敏。”

结果的新闻传播得很快，“自然评论分子细胞生物学”杂志发表了对分子细胞上发表的文章的评论。

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