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論文題為“Feeding induces cholesterol biosynthesis via the mTORC1-USP20-HMGCR axis”（《進食通過mTORC1-USP20-HMGCR通路誘導膽固醇合成》）。武漢大學生命科學學院博士研究生蘆小藝、副教授史熊杰、博士研究生胡傲和王菊瓊為共同第一作者，宋保亮為通訊作者。武漢大學生命科學學院博士研究生丁一、博士蔣威、博士研究生孫銘、副教授趙曉璐和羅婕，以及上?？萍即髮W戚煒教授為共同作者。

膽固醇是細胞膜的關鍵組成成分，但濃度過高容易導致心腦血管疾病。人體可以從肉、蛋等食物中攝取膽固醇，然而，在以碳水化合物為主要食物的情況下，膽固醇主要依賴自身合成。膽固醇合成需要消耗很多營養(yǎng)與能量，因此經(jīng)過長期進化，哺乳動物只在進食后才明顯上調膽固醇合成，而在饑餓狀態(tài)下則抑制合成，這其中的調控機制一直不為人知。

宋保亮課題組研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇合成途徑中的限速酶--羥甲基戊二酰輔酶A還原酶（HMGCR）在進食后顯著上調。他們利用巧妙設計的體外生化實驗結合表達篩選和動物模型，證明進食后升高的葡萄糖和胰島素導致USP20蛋白磷酸化修飾，后者穩(wěn)定HMGCR，促使機體將吸收的營養(yǎng)物質轉變?yōu)槟懝檀?，供生命活動所必需?/span>

進食后胰島素和葡萄糖通過mTORC1-USP20-HMGCR通路上調膽固醇合成

隨后，研究人員發(fā)現(xiàn)，在長期高糖高脂飲食條件下，抑制USP20活性，可以顯著降低膽固醇、甘油三酯水平，減輕體重、降低體脂及提高胰島素敏感性；抑制USP20后還會引起琥珀酸增多，增加產(chǎn)熱。而這些代謝指標的改善均有助于治療那些代謝性疾病。

該項工作得到了國家自然科學基金委“糖脂代謝的時空網(wǎng)絡調控重大研究計劃”、國家科技部和騰訊基金首屆“科學探索獎”的資助。

宋保亮課題組成員合影

論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2928-y