脂滴：从魔鬼到天使
胖子喝凉水都长肉，瘦子吃肉却不长膘。事实上，这都是脂滴在作怪。
在生物体细胞内，脂肪由单层膜包裹着，这一“脂囊油袋”似的细胞器，科学家称之为“脂滴”。
近日，日本研究人员发现，脂滴可以增强负责制造脂肪的基因功能，从而促进制造脂肪，脂肪形成后又增加了脂滴，由此形成恶性循环。
在中科院生物物理所研究员刘平生看来，科学家如果能够通过脂滴引导脂肪在体内的正常分布，将大大改善人类的健康状况，甚至可利用脂滴缓解能源短缺的严峻现状。
前世今生
早在1674年，荷兰学者列文虎克用显微镜观察牛奶时，就首次发现了脂肪滴。
1991年，第一个与脂肪细胞脂滴相关的蛋白“perilipin”被发现，脂滴研究的篇章就此正式翻开。
, http://www.100md.com
如今，借现代生物技术的东风，脂滴研究犹如“杨柳轻扬直上重霄九”。组学手段的应用，更是极大加快了脂滴的研究进程。
刘平生通过建立脂滴纯化方法，利用蛋白质组学获得了许多新发现，比如脂滴上含有甘油三酯水解酶。他还用脂滴与脂肪、胆固醇合成相关的许多酶类，以及膜转运蛋白等。
无独有偶，科学家还运用脂质组学分析方法，发现脂滴中存在另一种中性脂：醚酯。
“深入研究表明，脂滴不仅仅是简单的能量贮存器，还是一个复杂、活动旺盛、动态变化的多功能细胞器。”刘平生对《中国科学报》记者表示。
被遗忘的角落
一直以来，科学家认为脂滴只是用来储存能量。但当科学家深入探究这个被遗忘的角落时，结果却令人大吃一惊。
, 百拇医药
通过电子显微镜观察发现，脂滴与内质网、线粒体在空间上十分接近。一类假说认为，脂滴与内质网可能发生相互作用——当内质网需要能量供应时，脂滴就把脂肪传递给内质网，不需要时就不传递。
对此，刘平生觉得：“脂滴可能扮演着双重角色，既是代谢活跃的场所，也是细胞内物质运输时停靠的码头。”
他表示，脂滴上含有很多酶，与甘油三酯、胆固醇和磷脂的合成、代谢有关。脂滴还能“有模有样”地在细胞微管上运动，这也暗示着脂滴参与脂类代谢和储存，以及膜转运、蛋白降解、信号转导等过程。
“脂肪异位储存往往会导致许多代谢性疾病，比如过多、过大的脂滴出现在肝脏，脂肪肝就来了；巨噬细胞中积累了大量脂滴，动脉粥样硬化便开始伴随着你。”刘平生说。
不过，这并非表示脂滴越少越好。研究发现，没有脂滴的小鼠，出生约12小时就会因无法贮存水分而夭折。同样，脂肪营养缺乏的病人，也会受到代谢疾病困扰。
, 百拇医药
在刘平生看来，脂滴生物学的研究能够帮助人类认识和治疗代谢性疾病。他所在的课题组就通过对骨骼肌细胞脂滴的研究，发现了一个可能治疗Ⅱ型糖尿病的药物靶标。
除此之外，脂滴还有望为能源紧缺提供解决方案。产油菌就是只含有脂滴一种细胞器的微生物。刘平生认为，如果能够将脂滴贮存油脂的机理研究清楚，并应用于具有光合作用的微生物中，构建高效光合产油菌，将有望解决能源短缺问题。
目前，刘平生课题组已经完成了产油菌全基因组测序及其脂滴的纯化工作，并发现了能够影响产油菌脂滴大小的关键基因。他们正致力于构建光合产油菌，希望通过人工进化筛选出高效光合产油菌。
三个梦想
不过，脂滴本身的特性却给脂滴生物学研究带来障碍。
“脂滴作为一种细胞器，是细胞正常行使功能所必需的，不能人工敲掉它。在这种情况下，如何研究它的形成机理，是一大难题。”刘平生说。
, 百拇医药
更让研究人员抓狂的是，构成脂滴的各类组分如蛋白、脂质，无论组成还是结构，都不像其他细胞器那样具有共性，而是“各人自扫门前雪，不管他人瓦上霜”，这就使得脂滴生物学功能的研究犹如盲人摸象般进行。
不仅如此，要想观察脂滴，目前的显微镜也远远不够。刘平生称，光学显微镜分辨率低，只能看到模糊的影像，无法看清脂滴单层膜的细节，很难分辨图像上的荧光点是否处在脂滴上。电子显微镜尽管分辨率高一些，但成像的不确定性同样是一大困扰。
作为多年研究脂滴生物学的科学家，刘平生向记者畅谈了他的三个梦想：揭示识别单层磷脂膜的蛋白共性，研究脂滴形成及动态变化的分子机理，探索脂滴的来源。
刘平生表示，绝大多数细胞器都是双层膜，脂滴却是单层膜，而这些单层膜上的蛋白也没有氨基酸序列的相似性。在他看来，这些特殊的膜蛋白或许与它们的结构特征有关，甚至可能是一种迄今为止还未知的蛋白性质。
另外，脂滴是存储中性脂的细胞器，揭示它的形成及动态变化的分子机理会加快解决人类健康问题和能源短缺问题的进程。
与此同时，脂滴还有可能是生物体最早的内膜系统，它的出现也许是细胞内部最早的区隔化，可能与其他细胞器的出现有密切的关系。, http://www.100md.com(李惠钰 许静静)
在生物体细胞内，脂肪由单层膜包裹着，这一“脂囊油袋”似的细胞器，科学家称之为“脂滴”。
近日，日本研究人员发现，脂滴可以增强负责制造脂肪的基因功能，从而促进制造脂肪，脂肪形成后又增加了脂滴，由此形成恶性循环。
在中科院生物物理所研究员刘平生看来，科学家如果能够通过脂滴引导脂肪在体内的正常分布，将大大改善人类的健康状况，甚至可利用脂滴缓解能源短缺的严峻现状。
前世今生
早在1674年，荷兰学者列文虎克用显微镜观察牛奶时，就首次发现了脂肪滴。
1991年，第一个与脂肪细胞脂滴相关的蛋白“perilipin”被发现，脂滴研究的篇章就此正式翻开。
, http://www.100md.com
如今，借现代生物技术的东风，脂滴研究犹如“杨柳轻扬直上重霄九”。组学手段的应用，更是极大加快了脂滴的研究进程。
刘平生通过建立脂滴纯化方法，利用蛋白质组学获得了许多新发现，比如脂滴上含有甘油三酯水解酶。他还用脂滴与脂肪、胆固醇合成相关的许多酶类，以及膜转运蛋白等。
无独有偶，科学家还运用脂质组学分析方法，发现脂滴中存在另一种中性脂：醚酯。
“深入研究表明，脂滴不仅仅是简单的能量贮存器，还是一个复杂、活动旺盛、动态变化的多功能细胞器。”刘平生对《中国科学报》记者表示。
被遗忘的角落
一直以来，科学家认为脂滴只是用来储存能量。但当科学家深入探究这个被遗忘的角落时，结果却令人大吃一惊。
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通过电子显微镜观察发现，脂滴与内质网、线粒体在空间上十分接近。一类假说认为，脂滴与内质网可能发生相互作用——当内质网需要能量供应时，脂滴就把脂肪传递给内质网，不需要时就不传递。
对此，刘平生觉得：“脂滴可能扮演着双重角色，既是代谢活跃的场所，也是细胞内物质运输时停靠的码头。”
他表示，脂滴上含有很多酶，与甘油三酯、胆固醇和磷脂的合成、代谢有关。脂滴还能“有模有样”地在细胞微管上运动，这也暗示着脂滴参与脂类代谢和储存，以及膜转运、蛋白降解、信号转导等过程。
“脂肪异位储存往往会导致许多代谢性疾病，比如过多、过大的脂滴出现在肝脏，脂肪肝就来了；巨噬细胞中积累了大量脂滴，动脉粥样硬化便开始伴随着你。”刘平生说。
不过，这并非表示脂滴越少越好。研究发现，没有脂滴的小鼠，出生约12小时就会因无法贮存水分而夭折。同样，脂肪营养缺乏的病人，也会受到代谢疾病困扰。
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在刘平生看来，脂滴生物学的研究能够帮助人类认识和治疗代谢性疾病。他所在的课题组就通过对骨骼肌细胞脂滴的研究，发现了一个可能治疗Ⅱ型糖尿病的药物靶标。
除此之外，脂滴还有望为能源紧缺提供解决方案。产油菌就是只含有脂滴一种细胞器的微生物。刘平生认为，如果能够将脂滴贮存油脂的机理研究清楚，并应用于具有光合作用的微生物中，构建高效光合产油菌，将有望解决能源短缺问题。
目前，刘平生课题组已经完成了产油菌全基因组测序及其脂滴的纯化工作，并发现了能够影响产油菌脂滴大小的关键基因。他们正致力于构建光合产油菌，希望通过人工进化筛选出高效光合产油菌。
三个梦想
不过，脂滴本身的特性却给脂滴生物学研究带来障碍。
“脂滴作为一种细胞器，是细胞正常行使功能所必需的，不能人工敲掉它。在这种情况下，如何研究它的形成机理，是一大难题。”刘平生说。
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更让研究人员抓狂的是，构成脂滴的各类组分如蛋白、脂质，无论组成还是结构，都不像其他细胞器那样具有共性，而是“各人自扫门前雪，不管他人瓦上霜”，这就使得脂滴生物学功能的研究犹如盲人摸象般进行。
不仅如此，要想观察脂滴，目前的显微镜也远远不够。刘平生称，光学显微镜分辨率低，只能看到模糊的影像，无法看清脂滴单层膜的细节，很难分辨图像上的荧光点是否处在脂滴上。电子显微镜尽管分辨率高一些，但成像的不确定性同样是一大困扰。
作为多年研究脂滴生物学的科学家，刘平生向记者畅谈了他的三个梦想：揭示识别单层磷脂膜的蛋白共性，研究脂滴形成及动态变化的分子机理，探索脂滴的来源。
刘平生表示，绝大多数细胞器都是双层膜，脂滴却是单层膜，而这些单层膜上的蛋白也没有氨基酸序列的相似性。在他看来，这些特殊的膜蛋白或许与它们的结构特征有关，甚至可能是一种迄今为止还未知的蛋白性质。
另外，脂滴是存储中性脂的细胞器，揭示它的形成及动态变化的分子机理会加快解决人类健康问题和能源短缺问题的进程。
与此同时，脂滴还有可能是生物体最早的内膜系统，它的出现也许是细胞内部最早的区隔化，可能与其他细胞器的出现有密切的关系。, http://www.100md.com(李惠钰 许静静)