Science封面文章丨脂滴形成的新机制

脂滴（ lipid droplet ，LD） 是细胞内 用于储存中性脂质的 细胞器 ， 在细胞能量代谢 与 应激反应中 发挥关键 作用。 脂滴主要是在 内质网外侧生成 ，会经历初始脂滴生成（ nascent LD ）、 脂滴 萌芽（ LD budding ）、脂滴生长 以及 脂滴靶蛋白 （ LD-targeting proteins ）重定位 等 阶段。 然而，初始脂滴形成的分子机制仍未完全阐明。近年来， 多 种证据表明 ， 蛋白多聚体 seipin 复合物 是脂滴形成的关键分子机器 ； 人群中 seipin 基因的突变 会造成 最 为 严重的 L ipodystrophy 。 但关于 seipin 复合物 参与初始脂滴的生成 的过程和 具体 机制 ，仍 存在诸多争议。

2025 年 11 月 6 日 ， Science 以封面 文章 发表 了来 自 德州大学西南医学中心（ UT Southwestern Medical Center ）Philipp Schere团队和 芬兰 University of Helsinki 的Elina Ikonen团队的联合研究论文

Adipogenin promotes the

development of lipid droplets by

binding a dodecameric

seipin

complex

在此研究中， Philipp Scherer 团队 鉴定了一个脂肪细胞特异表达的 微小蛋白Adipogenin，并且发现此蛋白能与 seipin 形成稳定的复合物 。冷冻电镜结构 显示 ， Adipogenin 能 与 seipin 形成独特 12 聚体结构 ， 完全不同于之前已经报道的 哺乳动物 细胞内的 11 聚体结 构。 分子模拟以及体外生化实验表明 Adipogenin 能有效的促进 seipin 复合物的组装 、 增强复合物稳定性 。 随后 ， Philipp Scherer 团队与 Elin a Ikone n/ Ilpo Vattulainen 及 Mike Henne/ Joel Goodman 团队合作 ，阐明了seipin-Adipogenin复合物在哺乳动物细胞和酵母细胞中脂滴生成过程中的作用： 结果 表明 Adipogenin 与 seipin 的结合 能锁定 seipin 复合物中 跨膜结构域的构象 ， 从而抑制 甘油三脂在 seipin-Adipogenin 复合物中聚集 ；于此 同时 ， 此复合物 又能引导甘油三脂在 特定的 Adipogenin -poor or free 的 seipin 复合物上 聚集 ， 促使 脂滴的快速形成， 最终 在 细胞 水平 表现为 脂滴数目减少但脂滴增大 。 在生理水平， Philipp Scherer 团队构建了 Adipogenin 脂肪细胞特异性 敲除和高表达的小鼠模型 。 结果显示，Adipogenin敲除显著降低褐色脂肪细胞中seipin复合物的含量，并抑制其对脂质的吸收；而Adipogenin高表达导致褐色脂肪细胞中脂滴迅速膨大，脂肪组织重量和体积增加。

综上 ，该研究以多学科证据有力证明了seipin-Adipogenin复合物在细胞内脂滴生成的关键重要作用，阐明了脂肪组织内中性脂质储存的基本原理，并且为脂代谢异常引起的疾病提供了新的潜在干预靶点。 该研究 中 ，具有 不同专长 的 多个实验室 做出了重要贡献 ： Yan Han 教授 和 R. Max Wynn 教授 在冷冻电镜结构解析中 发挥了重要作用； Zhao V . Wang 教授 、 Shangang Zhao 教授 和 Da Young Oh 教授 提供了多方面的指导 。

同时， 多位专家学者 为本研究提供了 大力支持 与帮助 ： Yu A. An 教授 (UT Health Houston) 、 Shiqian Li 博士 （ University of Helsinki ） , Thomas Gillette 教授（ UTSW ） 、 Xiaofeng Qi 教授 (UTSW) 、 Tao Long 教授（ 武汉大学） 等 在课题 推 进行中提出了宝贵的 建议； UTSW Center for human nutrition 的 Shunxing Rong 教授、 Panyun Wu 博士、 Duanfeng Xin 博士在多种脂滴研究技术上 给与 指导； Weiqin Chen 教授 （ Augusta University ） 、 Xing Zeng 教授 (UTSW) 与 Chuanhai Zhang 博士 (UTSW) 提供了 seipin flox 小鼠 资源 。

同期Science发表了来自 UT-Health Science Center杨洪远教授和Jin Wu的专项评述，

Seipin-adipogenin

controls lipid storage in fat cells

肥胖的特征在于甘油三酯在脂肪细胞脂滴中的积聚以及脂肪组织的扩张。脂肪细胞通过脂肪生成过程从干细胞分化而来，该过程由多种转录因子驱动，尤其是 通过 PPAR γ。在白脂肪细胞分化过程中，众多小型脂滴初步形成，随后融合成单个巨型单房性脂滴。相比之下，棕色脂肪细胞则保留多个小型脂滴。这些形态变化至关重要，因为脂滴的数量和大小决定了脂质储存能力及脂质分解速率。尽管意义重大，但关于脂肪细胞发育过程中脂滴生物合成与扩张的分子机制仍未完全阐明。这项研究发现脂肪生成素Adipogenin可作为分子开关，在脂肪生成过程中将生成新脂滴的重点转向扩增现有脂滴。研究解析了 A dipogenin -Seipin 的结构，为开发 Adipoenin 成为治疗糖尿病、心血管系统疾病的治疗靶点奠定了良好的基础。

该项研究主要 由 李超博士和孙 雪楠博士 完成。李超博士 是 Philipp Schere 教授 和 Zhao V. Wang 教授 实验 室 联合培养 的 博士后研究员 。

李超博士长期从事 代谢与心血管疾病 基础研究，尤其关注 生物大分子复合物 发挥作用的具体机制，其研究成果以第一作者身份 发表于

Science、

Circulation、

EMBO Mol

ecular

Med

icine、

Hypertension、

Circ

ulation

Res

earch

目前 Philipp Scherer 实验室 开放多个 博士后岗位。欢迎有志加入者请发送 简历 和推荐人 信息 。 Philipp Schere 教授是代谢性疾病 研究 领域 的 权威， 尤其 专长于脂肪组织的研究 ；其 G oogle S cholar 总 引用 超过 120000 次， h - index 为 173 。 其研究 受到多个国际大奖的认可 ，包括 ADA Bandting Med al 、 EASD Novo Nordisk Foundation Diabetes Prize for Excellence 、 Society for Endocrinology Transatlantic Meda l 等 。

简历投递（ 有意者请将个人简历等材料发至 ）：

https://jinshuju.net/f/ZqXwZt或扫描二维码投递简历

http://doi.org/10.1126/science.adr9755

制版人： 十一

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