我国科学家搞出大动作,给代谢病治疗找了个新路子

我国科学家在嗅觉受体研究上搞出了大动作,给代谢病治疗找了个新路子。最近,《细胞》这杂志上面同时发了两篇山东大学基础医学院孙金鹏和于晓两位教授团队合作的重磅成果。这组研究不仅把传统看法打破了,还把嗅觉受体感知气味和管代谢的双重身份给彻底扒开了。这意味着咱们国家在G蛋白偶联受体(GPCR)这块前沿地带上已经走在了前头。毕竟GPCR是人体内最大的膜蛋白家族,现在市面上有三分之一的药都拿它当靶点。可人类的800个GPCR里,嗅觉受体占了一大半,以前一直没人碰它。 传统的想法觉得嗅觉受体就那么零星地长在鼻子里,也就是管管闻气味的事儿。虽然之前有过研究提示,那些长在鼻腔外头的嗅觉受体可能也能帮着管代谢,但能不能像传统靶点那样被精准调控、治好病,一直没铁证。这次山东大学的团队就把这个问题给回答了。 在第一篇论文里,研究者用了自家开发的“ARIG”技术,把小鼠身上的嗅觉受体Olfr110给揪出来了。这个受体在人身上对应的基因叫OR5V1。大家发现它能死死抓住一种叫12(S)-HEPE的氧化脂质分子,亲和力高到了纳摩尔级别。这就跟平时咱们闻到的气味分子不一样了,通常那些气味分子的亲和力也就是微摩尔级的。而且更有意思的是,12(S)-HEPE在人血里的含量跟BMI指标呈负相关。 团队用动物做了实验,把这一整套机制都理明白了:12(S)-HEPE激活Olfr110后,会顺着Gs-PKA这条信号通路往下走,最后把肝脏里的脂肪酸给分解掉,血糖也能稳住了。这就能把高脂饮食弄出来的肥胖问题给解决了。更绝的是他们还合成了一个叫HOR1-C59的小分子激动剂,这个药能把12(S)-HEPE的作用给模仿出来。 这就好比完成了从找靶点到做药的一整套闭环。 第二篇论文讲的是嗅觉受体是怎么闻气味的。他们从佩兰这种草里找到了一种天然的不饱和脂肪酸PL45。这东西能激活Olfr110受体产生嗅觉信号。用冷冻电镜技术,他们把PL45跟Olfr110还有G蛋白结合在一起的样子给拍出来了。 从结构上看,Olfr110有个超大的口袋来装PL45这种脂肪酸分子。它把脂肪链藏在大的疏水口袋里,把分子头放在小的极性口袋里。这种设计非常适合抓住像PL45这种不饱和脂肪酸。而且这个设计模式在OR5家族的其他成员身上也能看到。 这样一来就把这个受体怎么抓气味分子的原理给说清楚了。 总之山东大学的研究把嗅觉受体Or5v1/Olfr110的双重身份给说透了:在鼻子里它是个哨兵守着植物源的气味;在身体里它又是个调节器管着能量平衡。 这项成果不仅让大家重新认识了嗅觉受体的作用,也把以前那些觉得嗅觉受体不能当药靶的观念给推翻了。这为治疗肥胖、2型糖尿病还有脂肪肝这些现在特别常见的病提供了新思路。 这说明咱们中国在GPCR跟代谢这块交叉的研究领域已经冲在前面了。以后搞出有自主知识产权的国产新药就有了坚实的科学底子。