宋保亮课题组在《cell》发表研究论文揭示细胞胆固醇转运的分子机制

    2015年4月9日，武汉大学生命科学学院宋保亮教授研究组在生命科学国际顶尖期刊Cell杂志在线发表了题为“Cholesterol transport through lysosome-peroxisome membrane contacts” 的研究论文，报道了发现细胞内胆固醇通过溶酶体与过氧化物酶体的膜接触而进行转运的细胞分子机制。同期Cell杂志还专门配发题为“Close encounters of lysosome-peroxisome kind”的评述文章，对该项工作进行了亮点推荐。

　　胆固醇是细胞内含量非常丰富的一类脂质分子，是细胞膜的主要组分之一，在体内发挥着重要的生理作用。胆固醇代谢一直是国际脂代谢研究的热点，近年来的研究内容主要包括胆固醇合成、吸收的分子机制以及在细胞内的运输途径等。胆固醇在细胞内的分布极不均匀，并且处于非常活跃的动态运输过程之中。胆固醇是如何在细胞内进行运输的？参与运输的蛋白及细胞器有哪些？这些蛋白的生理功能以及病理生理作用是什么？这些都是该领域亟待解决的重要问题。

　　针对上述问题，宋保亮团队通过巧妙设计、全基因组筛选，最终鉴定出300多个与胆固醇运输相关的基因，进而发现溶酶体通过和过氧化物酶体相互接触，将胆固醇转移给后者。同时，他们鉴定出介导溶酶体与过氧化物酶体接触的分子分别是Syt7蛋白和PI(4,5)P2磷脂，从而揭示了该过程的分子机制。过氧化物酶体功能缺失或异常会导致一些相关疾病，统称“过氧化物酶体紊乱疾病”，表现为发育迟滞和神经系统功能障碍，目前没有有效的治疗手段。该工作还首次报道了在这些病人和小鼠模型的细胞中发现有大量的胆固醇堆积，而且堆积事件的发生时间大大早于神经病变的发生时间，提示胆固醇堆积是过氧化物酶体紊乱疾病的发病原因之一。此项研究不仅发现了细胞内胆固醇运输的新途径、揭示了过氧化物酶体这一细胞器的新功能，还进一步揭示了胆固醇运输异常是导致过氧化物酶体紊乱疾病的病因之一，为治疗该类疾病提供了新思路。

　　该研究得到了国家自然科学基金重点项目（31430044，31230020）的资助。