小鼠实验表明,母乳中的一种脂肪酸能够使心肌细胞消耗脂质。图片来源:Jose Calvo/SPL
动物只要活着,心脏每一秒都在跳动。因此构成心脏的心肌细胞是当之无愧的耐力型选手,它们通过收缩使心脏跳动。
此前研究发现,胚胎心肌细胞主要靠燃烧葡萄糖和乳酸获得能量。然而这些细胞一旦成熟,就转为燃烧脂肪酸(脂肪的组成部分)获得能量。迄今为止,导致这一转变的机制尚不清楚。
5月24日,一项发表于《自然》的研究通过小鼠实验发现,母乳中的一种分子促使新生小鼠心肌细胞转向不同的能量来源,为细胞提供成年期所需的能量。这种转变通常发生在小鼠出生后的24小时内。
为了明确心肌细胞如何从未成熟的“食糖者”一跃成为发育完全的“脂肪消耗者”,西班牙国家心血管研究中心生物学家Mercedes Ricote和同事用吃标准鼠粮的母鼠乳汁喂养一组幼鼠,另一组幼鼠则从吃无脂肪食物的母鼠那里摄取乳汁。
结果发现,喝缺乏脂肪的母乳的幼鼠心脏发育不正常,大多数在出生后两天内死亡。那么,是哪些分子导致了这一结果呢?
研究人员分析了乳汁的成分,结果将目光聚焦在一种名为γ-次亚麻油酸(GLA)的脂肪酸上。它也存在于人类母乳中,但小鼠和人类都不能制造GLA,必须通过饮食摄入。
“这是一种只有通过‘吃’才能获得的必需脂肪酸。”论文合著者、西班牙国家心血管研究中心生物学家Ana Paredes说,现在的婴儿配方奶粉中含有GLA前体。
研究人员在给无脂肪饮食母鼠服用GLA后,其产生的乳汁哺育的幼鼠能够茁壮成长,同时这些幼鼠体内与脂肪产生能量有关的基因活性得到增强。
研究人员随后确定了GLA在心肌细胞中的结合受体——类视黄醇X受体(RXR)。GLA和RXR之间的联系开启了心肌细胞获取能量的转变。此外,该研究还精确定位了受体与GLA结合后变活跃的基因。
但Ricote强调,该研究不能排除其他分子,如维生素A参与这一过程的可能性。(徐锐)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06068-7
《中国科学报》 (2023-05-30 第2版 国际)