日期: 2017年5月8日
来源: 卡内基科学研究所（Carnegie Institution for Science）
简介: 研究脂肪酸（fatty acids）、甘油三酯（triglycerides）和胆固醇（cholesterol）等脂类物质在人体内的代谢过程，可以帮助我们理解心血管疾病、糖尿病等疾病以及基本的细胞功能。但是到目前为止，关于脂质在被摄入后具体发生怎样变化的研究，不仅技术难度高，而且成本昂贵。
这是一幅半透明斑马鱼的活体肝脏影像。它由共焦显微镜拍摄，能显示整个活体动物内部器官的清晰图像。Quinlivan用荧光标记的脂肪酸喂养斑马鱼（zebrafish），然后放大400倍拍摄鱼的肝脏。不同大小的圆点是脂滴，它含有一种叫做甘油三酯的脂类。这些甘油三酯由斑马鱼食用的荧光标记脂质构成。荧光也出现在胆囊(图标 GB)和发育中的肾脏(图标K)中。
图片来源：Vanessa Quinlivan
卡耐基研究所的教授Steven Farber和他的研究生Vanessa Quinlivan进行了一项新研究，首次使用了荧光标记方法来实时显现和测量鱼类代谢的脂质。他们的工作发表在了《脂质研究期刊》（Journal of Lipid Research）上。
“脂质在细胞功能中发挥了重要作用，它们能形成包裹每个细胞的细胞膜和细胞内部的许多结构。“Quinlivan说。“脂质还是激素的重要组成部分，比如能在细胞间传递信息的雌激素和睾丸素。”
与蛋白质不同，含脂分子并非由DNA序列精确编码而成。细胞可能会收到一个基因信号，为达到某个目的而形成脂质分子，但是不能得到具有高度特异性的确切脂质类型。
相反，脂质分子就像是由大量的积木组成，可以根据我们所吃的食物类型形成不同组合。不过在同种生物中，不同细胞和细胞结构间的脂质成分是不同的，因此饮食并不是决定生成脂质类型的唯一影响因素。
“了解饮食和基因作用如何协调体内脂质的构成，对于细胞生物学家是非常重要的。” Farber解释道。“越来越多的证据表明，这两种作用的差异会影响大量细胞过程。”
比如ω- 3脂肪酸——存在于大马哈鱼和核桃等食物中的脂质组成成分，众所周知，它对心脏和肝脏的健康非常有益。有证据表明，人体摄入的ω - 3脂肪酸所构成的细胞膜比其他类型脂质构成的细胞膜，更不容易引发免疫系统信号过度反应。这具有抗炎效果，可以防止心脏或肝脏疾病。
Farber和Quinlivan的方法允许他们深入研究这些关系。他们能够标记不同的脂质，再把脂质喂给斑马鱼，观察它们在鱼体内的变化。
“如果我们给鱼喂一种特定类型的脂质，我们就能确定这些脂质在小肠分解后，重组为了哪些分子，这些重组的分子又最终在哪些器官和细胞内完成最终代谢。” Farber解释道。
Farber和Quinlivan使用的标记是荧光，被标记的分子在进入斑马鱼体内后，分解及在不同器官重组时都是发着光的，所以研究人员能够实时地在显微镜下观察这些脂类分子。进一步的实验还让他们得出了分解后的脂质所重新组成的分子类型。
“在一个实验中同时做显微镜检测和生物化学试验，能使我们更容易理解实验结果的生物学意义。”Quinlivan说道。“希望这种方法能让我们在脂质生物化学研究上取得进一步的突破。"
翻译：何成自菁
审稿：柯奎宇 林然
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