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饱和脂肪到底健不健康?新研究用显微镜拍下它如何“冻住”细胞膜

2017-12-05 12:00 泉水 PNAS 阅读 0
核心摘要: 哥伦比亚大学利用新型SRS显微镜技术,首次在活细胞中观察到饱和脂肪酸导致细胞膜形成类固态硬化斑块,而不饱和脂肪酸可逆转此过程。该研究为理解饱和脂肪在代谢疾病中的作用提供了分子层面证据,有望推动相关疾病治疗策略的发展。

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饱和脂肪是否有害,长期以来争议不断。美国哥伦比亚大学的一项新研究,首次在活细胞中直接观察到饱和脂肪酸如何“冻结”细胞膜,为理解其对健康的危害提供了分子层面的直观证据。

饱和脂肪的争议

传统观点认为,饱和脂肪会增加心血管疾病风险。但近年一些研究提出,只要总热量不超标,饱和脂肪可能并非那么有害。然而,其背后的分子机制一直不清楚。

新技术揭示分子动态

哥伦比亚大学的研究团队开发了一种新型显微镜技术——受激发拉曼散射(SRS)显微镜。他们用氘同位素替换脂肪酸上的氢原子,在不改变其化学性质的前提下,实现了对活细胞内脂肪酸的实时追踪。相关论文于2017年12月1日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。

饱和脂肪“冻结”细胞膜

研究发现,当细胞用饱和脂肪酸构建细胞膜时,这些脂肪酸会聚集成密集的“岛屿”,形成类固态的硬化斑块,而正常细胞膜在分子水平上应是流动的。随着饱和脂肪酸增多,这些“岛屿”扩大,导致膜流动性下降,最终破坏细胞功能。通讯作者Wei Min教授表示:“我们首次在哺乳动物细胞中观察到类固态膜,这非常令人惊讶。”

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图中绿色为细胞膜,蓝色为饱和脂肪酸形成的固化“岛屿”。(来源:哥伦比亚大学Nicoletta Barolini)

不饱和脂肪能“融化”固化膜

相比之下,不饱和脂肪酸因其分子链中有扭结,无法紧密排列,从而保持流动性。研究第一作者Yihui Shen指出:“添加不饱和脂肪酸能‘融化’由饱和脂肪酸冻结的膜‘岛屿’,这解释了为何不饱和脂肪酸(如鱼油)对心血管有保护作用。”

这项研究首次在活细胞中可视化脂肪酸的分布与动态,揭示了饱和脂肪通过物理方式破坏细胞膜的新机制,为治疗肥胖、糖尿病和心血管疾病提供了新思路。

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