黄勋研究组揭示NAD激酶协同调控脂滴和线粒体代谢新机制

发布时间:2021.12.31                                         

　　脂肪组织中的脂肪储存影响整个机体的能量代谢稳态，其调控紊乱与许多代谢类疾病密切相关。脂滴是专门用于储存脂肪的细胞器，与内质网、线粒体等细胞器有着密不可分的联系。脂滴动态调控变化不仅影响脂肪储存，还影响其他细胞器的功能。近些年，越来越多的研究揭示了脂滴与脂肪储存的调控机制及功能的重要性，但在机体内的调控机制及生理功能还需要更深入的研究。 

　　中国科学院遗传与发育生物学研究所黄勋研究组利用多种模式动物研究脂肪储存及其调控生理稳态的机制。黄勋研究组前期系列工作揭示了脂滴三要素（中性脂，脂滴表面磷脂和脂滴驻留蛋白）调控脂肪储存的分子机制和细胞器互作机制(Tian et al., 2011; Bi, et al., 2012; Bi, et al., 2014; Liu et al., 2014, Fan et al., 2017, Ding et al., 2018; Yao et al., 2018; Yang et al., 2019; Yang et al., 2020; Xu et al., 2021)。最新的研究揭示了NAD激酶（NADK）通过维持细胞内辅酶NADPH的水平为脂肪酸合成提供还原力，从而调控脂滴脂肪储存与代谢稳态。此外在NADK或脂肪酸合酶FASN1敲降果蝇的脂肪体中，大量线粒体代谢相关蛋白质水平明显下调，线粒体数目减少。机制上，NADK敲降影响乙酰辅酶A的水平进而调控关键转录因子PGC-1α的乙酰化修饰与线粒体生成，以及通过影响心磷脂（Cardiolipin）合成调控线粒体的功能与数目。该研究揭示了NADK在机体脂滴脂肪储存及线粒体代谢协同调控的新机制。 

　　该成果于2021年12月28日发表于Cell Reports杂志上。许梦瑶博士为该论文的第一作者，黄勋研究员为该论文的通讯作者。中科院遗传发育所丁梅研究组和汪迎春研究组参与合作研究。该研究得到了科技部重点研发计划和国家自然科学基金委“细胞器互作网络及其功能研究”重大研究计划的项目资助。 

　　图：NADK通过脂肪酸合成调控脂肪储存与线粒体数目