數十年來，科學家們認為他們了解體內一種關鍵的脂肪燃燒蛋白質。這種被稱為荷爾蒙敏感性脂肪酶（HSL）的酵素，過去被認為主要作為身體的緊急燃料開關，在能量不足時幫助釋放儲存的脂肪。
但研究人員意外地發現了另一件事。HSL 不僅僅作用於脂肪細胞內脂肪滴的表面。它也活躍於細胞核深處，而細胞核正是儲存 DNA 並控制重要基因活動的地方。這項發現揭示了自 1960 年代以來科學家們研究的這種蛋白質的全新面向。
這項發表在《Cell Metabolism》期刊上的研究成果，有助於解開肥胖症研究中一個長期的謎團，並為理解糖尿病、心臟病和其他代謝性疾病開闢了新的方向。
脂肪細胞的功能遠不止儲存熱量
脂肪細胞，又稱脂肪細胞，常被視為儲存過剩熱量的被動容器。實際上，它們是高度活躍的細胞，有助於調節身體的整個能量系統。
在脂肪細胞內部，脂肪儲存在稱為脂質滴的結構中。當身體在餐間或禁食期間需要燃料時，腎上腺素等荷爾蒙會觸發儲存能量的釋放。HSL 在這個過程中扮演核心角色，透過分解三酸甘油酯為脂肪酸，供其他器官作為燃料使用。
科學家們長期以來假設，移除 HSL 會阻止脂肪分解並導致肥胖。令人驚訝的是，事實並非如此。
對基因突變的小鼠和人類的研究顯示了相反的效果。他們沒有累積額外的脂肪，反而發展出脂肪萎縮症，這是一種罕見的疾病，身體會失去健康的脂肪組織。
這種矛盾讓研究人員困惑了多年。
肥胖症和危險的脂肪流失有相似的問題
儘管肥胖症和脂肪萎縮症看似完全不同，但它們會導致許多相同的健康併發症。
在肥胖症中，脂肪組織變得腫大且功能失調。在脂肪萎縮症中，身體缺乏足夠功能正常的脂肪組織。在這兩種情況下，脂肪細胞都無法正常調節能量，這可能導致胰島素阻抗、第二型糖尿病、脂肪肝疾病、發炎和心血管問題。
這種重疊表明，健康的脂肪組織不僅僅在於身體攜帶多少脂肪。脂肪細胞的品質和功能可能同樣重要。
法國圖盧茲大學心血管與代謝疾病研究所（I2MC）的研究人員希望了解為什麼 HSL 的缺失會導致脂肪組織分解而不是堆積。他們的研究改變了脂肪代謝的科學圖景。
科學家在細胞核內發現 HSL
由 Dominique Langin 領導的研究團隊發現，HSL 位於脂肪細胞內一個意想不到的地方：細胞核。
細胞核是細胞的控制中心。它包含 DNA 並調節哪些基因被開啟或關閉。存在於細胞核中的蛋白質通常有助於控制細胞生長、修復、代謝和溝通。
「在脂肪細胞的細胞核中，HSL 能夠與許多其他蛋白質結合，並參與一個維持最佳脂肪組織量並保持脂肪細胞『健康』的程序，」該研究的共同作者 Jérémy Dufau 解釋道。
研究人員發現，細胞核中的 HSL 似乎有助於調節重要的細胞系統，包括粒線體活性和細胞外基質，後者為組織提供結構支撐。
粒線體常被稱為細胞的發電廠，因為它們產生能量。細胞外基質有助於維持組織的形狀和完整性。這兩個系統中的任何一個出現問題都與肥胖、發炎和代謝疾病有關。
一種具有兩種截然不同功能的蛋白質
研究表明，HSL 在細胞內的定位不同，其行為也不同。
在脂質滴上，HSL 作為一種酵素，在禁食或運動期間幫助釋放儲存的脂肪。然而，在細胞核中，它似乎更像是一種調節劑，有助於維持健康的脂肪組織。
研究人員還發現，細胞核內 HSL 的量會根據身體的代謝狀態而變化。
禁食期間，腎上腺素會活化 HSL 並將其從細胞核中推出，以便它能幫助動員脂肪儲備。在餵食高脂肪飲食的肥胖小鼠中，細胞核中的 HSL 水平升高。
該蛋白質的移動似乎受到涉及 TGF-β 和 SMAD3 的信號通路控制，這些分子已知會影響發炎、組織重塑和代謝疾病。
科學家們還發現證據表明，細胞核中的 HSL 與參與基因表現和 RNA 處理的蛋白質相互作用，這表明它可能直接影響脂肪細胞在基因層面的功能。
這些發現有助於解釋為什麼完全缺乏 HSL 會導致脂肪萎縮症而不是肥胖症。在細胞核中缺乏 HSL，脂肪細胞可能失去保持健康和正常維持脂肪組織的能力。
「自 1960 年代以來，HSL 一直被認為是一種動員脂肪的酵素。但我們現在知道，它在脂肪細胞的細胞核中也扮演著至關重要的角色，有助於維持健康的脂肪組織，」Langin 說。
這項發現也可能幫助研究人員更好地理解為什麼有些肥胖症治療成功而有些失敗。許多現有的療法主要集中在減少脂肪量。但研究表明，維持健康的脂肪組織功能可能同樣重要。
科學家們越來越認識到，脂肪組織是一個複雜的內分泌器官，透過荷爾蒙和信號分子與大腦、肝臟、肌肉和免疫系統進行交流。功能失調的脂肪組織可能對身體造成的破壞遠不止體重增加。
肥胖症仍然是全球健康挑戰
這項研究的出現正值全球肥胖率持續上升之際。根據全球估計，目前有數十億人超重或肥胖，增加了罹患糖尿病、心臟病、中風、睡眠呼吸中止症和某些癌症的風險。
研究人員希望，了解 HSL 等蛋白質如何調節脂肪細胞健康，最終能為代謝疾病帶來更具針對性的療法。
未來的治療方法可能不再僅僅是試圖消除脂肪，而是著重於恢復脂肪細胞的正常功能，並保護那些首先維持脂肪組織健康的生物系統。
