昆明动物所在铁过载与脂肪积累和肥胖研究中取得重要进展

　　铁是几乎所有生物体必需的金属离子，对维持正常的生理机能非常重要，如参与血红蛋白的合成，细胞呼吸过程中的电子传递，以及某些酶的活性调节等。几十年来，大量的临床研究发现，机体铁过载（Iron overload）和血清中铁蛋白（Ferritin，动态储存铁的蛋白质）含量、肥胖及肥胖相关疾病（如糖尿病、脂肪肝）高度呈正相关性，降低铁和铁蛋白含量可以缓解这些代谢性疾病症状。然而，铁过载导致的脂肪积累分子机制尚不清楚。  

　　模式生物秀丽线虫（C.elegans）生活周期短，易于开展大规模遗传筛选，其铁代谢途径和脂类代谢非常保守（Zhang et al， BMC Genomics，2013）。中国科学院昆明动物研究所梁斌课题组的研究生王海臻和姜雪等研究发现，和哺乳动物一样，铁过载导致秀丽线虫铁蛋白表达上升、脂肪含量增加。随后研究发现，铁过载诱导血清及糖皮质激素诱导激酶（Serum and glucocorticoid inducible kinase, sgk-1）的mRNA和蛋白的表达；相反，降低铁含量抑制SGK-1的表达。SGK-1上调脂肪酸转运蛋白（FATP）的同源基因（ACS-20）的表达，增加肠道从食物中摄取更多脂类，进而通过脂滴蛋白 VIT-2/3将吸收的脂类转运到脂滴中储存起来，导致秀丽线虫肥胖。研究员同时还发现，细胞色素 P450 家族的CYP-23A1 起到了平衡脂肪代谢与铁代谢的作用，敲除 cyp-23A1 导致线虫对铁过载更加敏感，但该效应也依赖于SGK-1。该研究表明，血清及糖皮质激素诱导激酶SGK-1是一个新的协同调控铁代谢和脂代谢的核心基因，由于SGK-1敲除的小鼠无其它明显表型，SGK-1有望作为治疗铁过载导致的肥胖和肥胖相关代谢性疾病的潜在靶标。  

　　该研究成果在线发表在国际遗传学领域专业期刊《GENETICS》上。研究工作得到了中国科学院先导B专项、国家自然科学基金、云南省自然科学基金重点项目、“遗传资源与进化国家重点实验室”开放课题的资助。梁斌课题组的研究生王海臻和姜雪为共同第一作者，梁斌和昆明学院的邹晓菊副教授为共同通讯作者。  

　　文章链接：http://www.genetics.org/content/early/2016/03/23/genetics.116.186742 

　　图注：铁过载（FAC）诱导SGK-1表达，进而上调ACS-20和VIT-2/3，增加脂类的吸收和转运，导致秀丽线虫脂滴（mRuby::DGAT-2）增大、脂肪过多累积。