EMBO J | 潘东宁/唐惠儒合作揭示天冬酰胺可促进脂肪细胞产热和糖酵解

2021年10月27日，复旦大学基础医学院潘东宁研究员和复旦大学生命科学学院唐惠儒教授在EMBO J合作发表题为“Asparagine reinforces mTORC1 signaling to boost thermogenesis and glycolysis in adipose tissues”的研究成果。该研究发现，天冬酰胺可激活棕色/米色脂肪产热和糖酵解，改善全身代谢稳态。

棕色脂肪和米色脂肪是一类特殊的“产热脂肪”，通过特异表达的解耦连蛋白Ucp1（又称“产热素”），能消耗代谢底物（“燃料”）产生热量。它具有高代谢活性和可诱导性，因而是肥胖等代谢疾病的潜在治疗靶点。糖和脂肪酸是产热脂肪的经典“燃料”，但氨基酸对产热脂肪功能的影响尚不清楚。

本研究发现，在小鼠饮水中补充天冬酰胺，提高循环天冬酰胺水平，能促进棕色脂肪产热和白色脂肪米色化，提高小鼠对寒冷的耐受能力。使用高脂饮食诱导肥胖，同时给予天冬酰胺饮水，小鼠对β₃肾上腺素能受体激动剂的敏感性提高、体重增长减缓、糖耐量改善。对处理后的脂肪细胞进行代谢组和基因表达分析，发现天冬酰胺可激活mTORC1信号通路，一方面促进糖酵解关键酶的翻译，使糖酵解通路流量增加，另一方面诱导产热相关基因的表达，启动产热程序。这一研究成果完善了我们对氨基酸调节产热脂肪功能的认识，并为利用天冬酰胺作为营养补充来预防和缓解肥胖提供了实验基础。

复旦大学基础医学院博士生徐英江和施亭为本文共同第一作者，生命科学学院唐惠儒教授和基础医学院潘东宁研究员为本文共同通讯作者。本研究获得复旦大学代谢与整合生物学研究院黄河青年研究员的帮助与支持。

全文链接：https://www.embopress.org/doi/full/10.15252/embj.2021108069

DOI：10.15252/embj.2021108069.