摘要：科學家們已經在溶酶體中找到了一種蛋白質，它參與循環細胞膜中一種重要的脂質成分，以保持細胞健康。
杜克-新加坡國立大學醫學院的研究人員和新加坡的同事發現了一種蛋白質，可以將降解的膜脂運輸出溶酶體，溶酶體是細胞的分解工廠。發表在《PNAS》上的這一發現，進一步加深了人們對溶酶體在健康和疾病中的作用的理解。
圖1 科學家發現溶酶體中的蛋白質參與循環細胞膜中重要的脂質成分以保持細胞健康（圖源：[1]）
“溶酶體存在于人體的細胞中，是一種微小的細胞器，負責分解細胞廢物，回收可重復使用的分子，作為細胞成分的構建模塊，"該研究的第一作者之一、杜克-新加坡國立大學綜合生物學和醫學博士研究生Menglan He女士解釋說。“當溶酶體由于罕見的遺傳疾病而失靈時，會產生有毒的細胞廢物，并影響其他細胞器，導致器官和細胞病理，如神經退行性變。"
在這項研究中，何女士和新加坡的一個多學科科學家團隊篩選了一組功能尚未完(空)全闡明的轉運蛋白。他們篩選的蛋白質屬于一組被稱為主要促進超家族(MFS)的蛋白質，這對分子跨細胞膜的運輸很重要。
他們的研究結果顯示，一種名為Spns1的MFS蛋白將磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺這兩種磷脂的分解產物從溶酶體運輸到細胞質中，磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺是活細胞結構和功能的重要組成部分。然后，這兩個分子通過循環的途徑，變成它們原來的脂質形式，這樣它們就可以重新結合到細胞中。
圖2 細胞運轉分析證實Spns1為LPC轉運體（圖源：[1]）
“科學家對溶酶體中分解和運輸一些分子的分子過程了解很多，"Alvin Kuk博士補充說，他也是該研究的第一作者之一，也是杜克-新加坡國立大學心血管和代謝疾病(CVMD)項目的博士后研究員。“但當涉及到磷脂酰膽堿和磷脂酰乙醇胺這兩種代表細胞膜中最(空)豐富的磷脂時，我們所知甚少。"
科學家進一步發現，細胞和臨床前模型中Spns1的缺乏導致溶酶體內兩種脂質分解產物的病理積累。這種積累導致了各種疾病狀態，包括炎癥增加的跡象。
圖3 大量轉運分析揭示了Spns1的配體特異性（圖源：[1]）
“從歷史(空)上看，很難識別溶酶體脂質轉運體，這限制了我們對溶酶體在脂質代謝和疾病中的作用的理解，"該研究的主要高級合著者、杜克-新加坡國立大學CVMD項目副主任David Silver教授說。“這項研究為研究這種新的轉運蛋白是如何工作的以及它在健康和疾病中的作用提供了一個框架。"
“這是一次奇妙的合作，"來自新加坡國立大學Yong Loo Lin醫學院的助理教授Federico Torta說，他是這項研究的高級合著者。“通過整合杜克-新加坡國立大學同事的研究結果和我們的脂質組學數據，我們幫助闡明了Spns1的功能。基于質譜的組織、細胞和分離的溶酶體脂質組學可以以高分辨率和靈敏度識別其脂質組成的定量和定性變化。"
參考資料：
[1] Spns1 is a lysophospholipid transporter mediating lysosomal phospholipid salvage
