脂肪分解通过水解细胞内甘油三酯,并释放脂肪酸作为细胞代谢过程中的能量底物或脂质介质来调节能量稳态。因而,编码通过脂解作用调节能量稳态的蛋白基因,很可能在决定机体对代谢紊乱易感性中发挥重要作用。
为此,来自美国马里兰大学的Jessica S. Albert等研究者进行了一项研究,探讨激素敏感性脂肪酶(HSL)在脂肪细胞功能、调节脂质和糖代谢中的意义。该研究结果发表在2014年6月12日NEJM杂志上。
该研究中,Albert等在空腹血清甘油三酯水平位于两个极端的阿米什受试者中,对12条脂解途径基因进行了测序,在编码激素敏感性脂肪酶的LIPE 9号外显子中确定了一种的新的19-bp移码缺失突变,而HSL是脂肪分解的关键酶。Albert等对2738例阿米什受试者的DNA缺失进行基因分型,并进行相关性分析,以确定基因缺失对代谢性状的影响。
受试者中,有2例为纯合子缺失型(DD型),10例为杂合子缺失型(ID型),7例为非携带者(II型),Albert等在这些受试者的腹部皮下脂肪组织中取活检标本,用于评估脂肪组织学特征、脂肪分解、酶活性、细胞因子释放以及信使RNA(mRNA)和蛋白质水平。
结果发现,该突变的携带者有血脂异常、肝脂肪变性、全身性胰岛素抵抗和糖尿病。在DD型研究受试者的脂肪组织中,该突变导致HSL蛋白缺乏、脂肪细胞小、脂肪分解受损、胰岛素抵抗以及炎症;且过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPAR-γ)及下游靶基因的转录因子表达下调,这会对影响脂肪细胞分化、胰岛素敏感性和脂质代谢的途径的调控产生影响。
该研究提示,激素敏感性脂肪酶(HSL)在脂肪细胞功能中、调节脂质和糖代谢稳态中发挥重要作用,并突出了脂解受损可导致严重的代谢后果。