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进展快报
【医学与健康科技创新工程项目进展快报第266期】

基础所朱大海/张勇团队发现MyoD介导骨骼肌分泌脂质分子DLPC调控系统能量稳态的新功能

2023年11月30日中国医学科学院基础医学研究所朱大海/张勇团队在Nature Communications自然-通讯在线发表了题为Skeletal muscle-secreted DLPC orchestrates systemic energy homeostasis by enhancing adipose browning骨骼肌分泌脂质分子DLPC通过增强脂肪组织棕色化调控系统能量稳态研究论文。研究报道了MyoD在成熟骨骼肌中如何通过调控骨骼肌分泌的脂质分子lipokine与白色脂肪组织的对话(Muscle-Fat crosstalk)从而维持整个机体系统能量稳态的新功能与分子机制。

骨骼肌作为机体最大的代谢和内分泌器官,在维持机体能量稳态和产热中发挥不可或缺的作用但骨骼肌发挥其生理功能的分子机制尚不十分清楚。MyoD是骨骼肌细胞谱系特异表达的先锋转录因子(pioneer transcription factor),其经典功能是作为转录因子调控谱系分化相关基因表达骨骼肌细胞命运,但其在骨骼肌能量稳态中的作用尚不明确

朱大海/张勇团队研究发现,高脂饮食干预,骨骼肌组织的基因表达谱发生显著改变,其中骨骼肌特异表达的转录因子MyoD显著上调。进一步利用Myod基因敲除小鼠,开展转录组、脂质组、代谢组等多组学分析,揭示了骨骼肌纤维中表达的MyoD调控脂代谢,鉴定了骨骼肌纤维分泌的脂质分子DLPC(1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine)通过血液循环作用于白色脂肪组织,诱导白色脂肪组织棕色化,抵抗高脂饮食诱导的肥胖。分子机制方面,本团队采用氧化还原蛋白质组和磷酸化蛋白组学分析,阐明了DLPC通过激活p38信号通路诱导白色脂肪棕色化,进而抵抗高脂饮食诱导的肥胖(图1)

研究进一步明确了MyoD在成熟骨骼肌中调控代谢的功能以及骨骼肌作为机体代谢器官的重要性。同时,通过遗传模型以及多种组学技术,首次发现并鉴定了骨骼肌分泌的脂质分子DLPC,发现其在介导代谢器官对话,调控全身能量稳态方面的新功能与机制,表明该骨骼肌来源的脂质分子DLPC可能具有治疗人类肥胖的临床潜力。

图1. MyoD调控骨骼肌分泌的DLPC经血液到达白色脂肪后通过脂质过氧化激活p38诱导iWAT棕色化并协调全身能量稳态。

本研究工作得到必赢电子游戏网站医学与健康科技创新工程2021-I2M-1-016等项目的资助。基础医学研究所朱大海教授张勇研究员为论文共同通讯作者,基础医学研究所博士生胡晓娣、广州生物岛实验室孙明伟副研究员论文的共同第一作者

文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-023-43402-z

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