高效脂肪消化离不开滑梯式转运机制的关键作用
来源：科技日报
免费影视、动漫、音乐、游戏、小说资源长期稳定更新！ 👉 点此立即查看 👈
“未来，受胆汁酸代谢紊乱困扰的患者，如胆汁淤积性肝病患者、消化不良及相关代谢综合征患者，都有可能从基于这一发现开发的新疗法中获益。”
◎本报记者 陆成宽
在人体消化吸收脂肪的过程中，胆汁酸扮演着不可或缺的“乳化剂”角色。胆汁酸能把大块的脂肪团打散成无数微小的油滴，方便消化酶进行分解。约95%的胆汁酸会在肠道内被回收，通过肝肠循环反复利用。这个高效回收过程的关键，在于一种名为OSTα/β的转运蛋白。然而，这一蛋白究竟如何工作，一直是个谜。
前不久，一项发表于国际学术期刊《自然》的研究成果首次揭开了OSTα/β蛋白的神秘面纱。我国科研人员成功解析了人源胆汁酸转运蛋白OSTα/β的精细三维结构，并揭示了其“滑梯”式转运机制，为理解脂肪消化、胆汁酸代谢，以及相关疾病的治疗奠定了全新理论基础。
看清“快递员”真容
转运蛋白OSTα/β属于溶质载体蛋白大家族，负责将肠道吸收的胆汁酸“泵回”血液，送回肝脏再利用。它的功能一旦失常，可能导致消化不良、胆汁淤积甚至肝损伤。
“尽管科学家已经知道OSTα/β蛋白在调节激素、应对代谢压力等方面发挥关键作用，但一直没弄清楚它具体是怎样被组装起来、又是怎样完成胆汁酸运输的。这主要是因为人们始终无法‘看清’它的精细结构和运作中的形态变化。”论文共同通讯作者、中国科学院物理研究所研究员姜道华告诉记者。
此前，姜道华团队长期致力于溶质载体（SLC）蛋白转运机制的研究，并已取得一系列重要进展。在这项研究中，姜道华团队在以往研究成果的基础上，联合北京大学教授雷晓光团队等，利用冷冻电镜技术，首次清晰“看见”了OSTα/β蛋白这一胆汁酸“快递员”的真实样貌，并成功揭示了其独特的组装形式。
“它是由两个OSTα亚基和两个OSTβ亚基‘手拉手’紧密组合而成的异源四聚体。就像一个稳固的‘四脚凳’，各亚基之间通过广泛的相互作用面紧紧抱在一起。这种独特的组装方式保证了它在细胞膜上的稳定性，也解释了为什么单独的α亚基或β亚基无法工作。”姜道华说。
结构图清晰显示，在OSTα/β蛋白内部，存在一个专门用于“抓取”胆汁酸的“口袋”。这个口袋内带有正电荷的氨基酸残基，恰好能与带负电的胆汁酸分子头部相互吸引，就像磁铁的正负两极，确保了OSTα/β蛋白和胆汁酸结合的特异性和高效性。
揭示转运新机制
更关键的是，科研人员综合结构分析、转运实验和分子动力学模拟，发现了OSTα/β的新型转运机制。研究发现，该蛋白在转运胆汁酸时，整体结构基本保持“静止”，而胆汁酸分子在通道内会经历一个180度的优雅翻转，像坐“滑梯”一样，顺着浓度梯度轻松地从细胞内侧“滑”到外侧，或反向进行。这一过程被命名为新型“滑梯”转运模型。
“这种‘滑梯’机制极其巧妙。”姜道华说，它不需要腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）或离子梯度等额外能量来驱动蛋白变形，只需利用胆汁酸自身的浓度差，就能实现高效双向转运。这完美解释了OSTα/β作为被动转运蛋白，为何能保证胆汁酸的高效回收。
那么，新型“滑梯”模型与传统“交替访问”模型有何区别？“它们的本质区别在于转运机制和能量来源不同。”论文共同通讯作者雷晓光说。
传统的“交替访问”模型就像一道严格控制的旋转门：蛋白质需要借助外力才能完成“向外开—关合—向内开”的大幅度形变，每次只允许底物从一侧进入，另一侧离开。而在新型“滑梯”模型中，OSTα/β则更像一个固定的通道。蛋白质自身几乎不改变结构，而是在细胞膜内搭建一条亲水性的“滑道”。胆汁酸可以顺着这条现成的通道，依靠自身的浓度差轻松“滑”过细胞膜。
“以往，OSTα/β不依赖离子或ATP却能高效转运的机制一直是个谜。‘滑梯’模型解答了这一点：它提供了一个匹配的‘滑道’，让底物顺着浓度差自然通过。在溶质载体蛋白大家族乃至膜转运蛋白家族中，这代表了一种此前未知的独特转运机制，为理解这类新型转运蛋白的工作机制开辟了全新思路。”雷晓光说。
提供药物研发精确靶点
这项研究不仅解答了基础科学领域的长年谜题，更展现了临床与药物研发的前景，为相关疾病的精准干预开辟了全新路径。过去，人们虽然知道该蛋白功能异常会引发疾病，但问题具体出在哪个环节始终模糊不清。
“这项研究如同一份高清的结构地图，首次从原子层面揭示出致病突变是如何破坏蛋白的组装或堵塞其转运通道的，从而将以往笼统的功能异常转化为清晰的结构证据，为疾病的分子诊断与遗传咨询提供了直接依据。”姜道华说。
目前，尚没有直接作用于OSTα/β蛋白的靶向药物，而这一发现为药物研发提供了前所未有的精确靶点。研究首次完整揭示了OSTα/β蛋白独特的底物结合口袋与“滑梯”式转运通道，使“理性药物设计”成为可能。
基于此研究，科研人员可以针对性地开发“增强剂”来稳定蛋白构象、提升功能，从而治疗胆汁酸转运不足的疾病；也可以设计高选择性的“抑制剂”，在特定类型的胆汁淤积中适度阻断这一回收通路，为治疗提供新思路。
“未来，受胆汁酸代谢紊乱困扰的患者，如胆汁淤积性肝病患者、消化不良及相关代谢综合征患者，都有可能从基于这一发现开发的新疗法中获益。”雷晓光说。
此外，这一发现对药物安全具有重要指导意义。姜道华介绍，由于OSTα/β还能转运多种固醇类药物，明确其精细结构有助于预测和避免潜在的药物—药物相互作用，也能更好地理解相关药物在体内的代谢与沉积过程，从而为开发更安全、更高效的胆汁酸或固醇类药物指明新路径。
相关攻略
肝脏是人体中再生能力最强的实体器官，能够在失去 70% 体积后自行修复。然而，当这种令人赞叹的再生能力也不足以对抗疾病时，患者便走到了一条单行道的尽头：器官移植。 现实是残酷的。全球每年有数百万人死于终末期肝病，其中真正能等到合适供体的患者，不过是幸运中的少数。更多人在等待移植的名单上煎熬，结局却往
北京商报讯（记者 丁宁）4月6日晚间，艾迪药业（688488）发布公告称，公司及全资子公司泸州艾迪医药技术有限公司于近日收到国家药品监督管理局核准签发的《药物临床试验批准通知书》，同意公司抗艾滋病领
在护肤品这个极度依赖“成分叙事”的行业里，新分子的诞生往往伴随着漫长的盲目试错。但现在，“物理人工智能（Physical AI）”正在试图终结这种不确定性。 这是一个关于乳铁蛋白的故事。它曾是母乳中
来源：科技日报“未来，受胆汁酸代谢紊乱困扰的患者，如胆汁淤积性肝病患者、消化不良及相关代谢综合征患者，都有可能从基于这一发现开发的新疗法中获益。”◎本报记者 陆成宽在人体消化吸收脂肪的过程中，胆汁酸
新华社3月8日报道，葡萄牙科英布拉大学参与的国际科研团队在实验室中运用细胞重编程技术，成功再造出具有抗肿瘤功能的免疫细胞，为开发新的细胞免疫治疗方法提供了新方向。该技术可将一种细胞转化为另一种完全不
热门专题
热门推荐
Ja vaScript 生态常用库曝高危漏洞，数百万应用面临代码执行风险 一个在Ja vaScript生态中广泛使用的 `form-data` 库，最近曝出了一个高危安全漏洞（编号CVE-2025-7783）。这事儿影响可不小，波及了数百万个依赖该库的应用。攻击者一旦利用这个漏洞，就能执行恶意代码，
宇树科技和阿里将有出海战略级合作：宇树机器人上手阿里电脑打字 或将落地速卖通 4月9日，一则来自申妈朋友圈的消息引发了业内关注。据知情人士透露，宇树科技与阿里巴巴之间，正在酝酿一项重要的出海战略合作。 这并非空xue来风。就在近日，宇树科技的最新款机器人R1，被发现现身于阿里巴巴的西溪园区。更有趣的
长沙女子报警“救母” 警方紧急止付42万元 最近，长沙发生的一起案件，给所有为子女婚事操心的父母敲响了警钟。一位女士急匆匆跑进派出所报案，原因是她怀疑自己的母亲可能遭遇了电信反诈。接警后，民警的反应堪称教科书级别，立即启动了紧急止付程序，成功冻结了高达42万元的涉案资金，为当事人挽回了巨额损失。 随
近期，战神新作传闻再起：2026年会是奎爷回归之年吗？ 最近游戏圈里可不太平静，几条在社交平台上流传的消息，把玩家的胃口又吊了起来——传闻称，战神系列全新的正统续作，有望在2026年4月正式揭开面纱。需要厘清的是，目前索尼和圣莫尼卡工作室确实在忙活《战神：希腊三部曲》的重制版，但这次传闻指向的，是另
小米汽车因一张P图冲上热搜第一：Tim Cook出任小米汽车CEO？ 今天科技圈的热搜榜，被小米汽车意外“霸占”了。不过，这次的主角既不是新车发布，也不是什么营销大动作，而是一张来自网友的、脑洞大开的P图。 事情是这样的。前几天，苹果CEO蒂姆·库克宣布将于今年9月退休，这消息本身就够重磅了。结果，