PLoSONE：一種蛋白調控身體脂肪的燃燒

　　肌肉運動產生身體熱量。然而，身體熱量也能以另外一種形式產生：身體脂肪包含少量的棕色脂肪細胞——特殊的脂肪細胞，能產生熱量而無需肌肉活動。這種細胞利用一個稱為UCP1的蛋白產生熱量，這個蛋白能夠使嬰兒或者冬眠動物不通過肌肉顫抖產熱也能維持體溫。維也納獸醫大學的一個研究團隊發現，一種特殊的化合物，一種醛類，能夠在特定條件下激活UCP1，也能引發脂肪燃燒。這項研究發表在最近的PLoS One雜志上。

　　解偶聯蛋白1(UCP1)僅在棕色脂肪組織中發現。許多年以前，人們認為只有嬰兒和冬眠動物具有棕色脂肪組織，但是從那以后，人們在成年人中也發現了棕色脂肪組織。因此UCP1在對抗肥胖中非常有用。維也納獸醫大學生理學和生物物理學部門的生物物理學家、本文的共同作者Elena Pohl稱，“如果我們能查明如何調控這個蛋白，我們也就能找到一種引發體內脂肪燃燒的方法”。

　　UPC1消耗能量

　　UPC1 位于線粒體膜中，這是體內供給每一個細胞燃料的“發電廠”。細胞需要大量的能量，例如肌肉細胞包含許多線粒體。但是棕色脂肪組織甚至比肌肉組織包含更多的線粒體。實際上，是線粒體引起了這類組織的棕色顏色。規則的脂肪組織，大部分都是白色的。線粒體中的UCP1利用細胞的能量產生熱量。如果UCP1在小鼠中被“關閉”，動物將會凍僵。如果沒有這個蛋白，冬眠的動物將不能在冬季生存。

　　研究者的目標在于調控UCP1

　　Elena Pohl和她的研究團隊正在嘗試找到一種調控UCP1的方法。在由FWF資助的一個項目中，他們已經檢驗了不同的據說能激活UCP1蛋白的物質，在它們下面也是活性的醛類4-hydroxy-2-nonenal (HNE)。利用一個包含UCP1的人造細胞膜，研究者能夠通過測量膜上的導電性，檢測這個蛋白的活性。研究者將HNE滴到膜上，發現UCP1只有在與脂肪酸結合時，才能被HNE激活。共同作者Olga Jovanovic解釋說：“在這個模型中，所有的‘隊員’是已知的，所有我們能夠清楚的確定是否是這個物質直接影響了蛋白。這個發現有助于提高我們對于調控UCP1機制的理解，甚至能引導我們找到一種消耗身體脂肪的方法。”

　　減少自由基

　　自由基在很多生物學過程中都起重要作用，但是它們也能引起細胞損傷，在各種各樣的疾病例如癌癥、動脈粥樣硬化和阿爾茨海默氏病的發病機理中擔任重要的角色。研究團隊已經表明，HNE與脂肪酸結合，通過降低膜電位，潛在地將這些有破壞性的自由基減到最少。研究者稱，“我們想闡明UCP的分子機制。我們仍在檢測各種各樣的醛類和其它UCPs。有5種不同的UCPs及它們的所有功能目前還沒有被完全理解。我們希望，我們的研究將對各種各樣疾病的治療方法的發展有所幫助。”

　　對抗肥胖的藥物

　　在1930年，人們研發出一種與UCPs相似的物質，似乎可以作為一種更容易的減肥方法。這種物質被稱為2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitrophenol)，跟UCPs很像，它在細胞線粒體中以一個解偶聯劑的身份發揮作用。如果以正確的數量服用，這種藥物會使人的新陳代謝加快最多50%。然而，在一些例子中，它引起了嚴重甚至致命的副作用，因此已經從市場上退出。 Phol說：“如果我們能夠以一種可控制的方式調控UCPs，這將會是一個不同的故事。”