| 導(dǎo)讀 |
加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家們最近的一個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)此提出了挑戰(zhàn)。他們發(fā)現(xiàn)，除了作為細(xì)胞色素c氧化酶和超氧化物歧化酶等的輔酶外，銅離子在體內(nèi)還具有調(diào)節(jié)脂肪分解的作用，而脂肪分解對(duì)于能量?jī)?chǔ)存和體型維持都具有重要意義。
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細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)需要用到一些非氧化還原活性的金屬離子，如Na+、K+、Zn2+、Ca2+等。相比之下，具有氧化還原活性的金屬離子，包括鐵離子和銅離子等，通常被認(rèn)為在體內(nèi)只是充當(dāng)輔酶的角色，而本身不具備動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的功能。
然而，加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家們最近的一個(gè)發(fā)現(xiàn)對(duì)此提出了挑戰(zhàn)。他們發(fā)現(xiàn)，除了作為細(xì)胞色素c氧化酶和超氧化物歧化酶等的輔酶外，銅離子在體內(nèi)還具有調(diào)節(jié)脂肪分解的作用，而脂肪分解對(duì)于能量?jī)?chǔ)存和體型維持都具有重要意義。這一工作發(fā)表于最新一期的《Nature Chemical Biology》上，首次將銅離子和脂肪代謝聯(lián)系起來(lái)。
“我們發(fā)現(xiàn)銅在脂肪降解的過(guò)程中發(fā)揮重要作用，這對(duì)脂肪用于產(chǎn)生能量至關(guān)重要，”文章的通訊作者Chris Chang教授說(shuō)道：“銅離子在這里是一個(gè)調(diào)節(jié)物。銅離子越多，脂肪降解地就越多。我們認(rèn)為，有必要進(jìn)一步研究，銅的缺乏會(huì)否引起肥胖癥或者肥胖相關(guān)的疾病?！?
Chris Chang教授
Chang教授的團(tuán)隊(duì)首先對(duì)肝豆?fàn)詈俗冃裕℉LD）的小鼠疾病模型進(jìn)行了研究。肝豆?fàn)詈俗冃允且环N隱形遺傳疾病，患者的ATP7B基因存在突變，導(dǎo)致體內(nèi)銅代謝出現(xiàn)缺陷，使得過(guò)量的銅淤積在肝內(nèi)，產(chǎn)生毒性。
這些患病小鼠在整體上有著偏高的脂肪儲(chǔ)量。不過(guò)，研究者們進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，在患病小鼠有著偏高銅含量的肝臟中，脂肪含量偏低。同時(shí)，患病小鼠的白色脂肪細(xì)胞內(nèi)銅含量較正常小鼠低，而這些細(xì)胞內(nèi)的脂肪儲(chǔ)量則較高。因此，在這些研究中，銅含量與脂肪含量之間表現(xiàn)出了負(fù)相關(guān)的關(guān)系。
接著，他們向患病小鼠施用了異丙腎上腺素，一種可激發(fā)脂肪降解的β受體激動(dòng)劑。異丙腎上腺素可通過(guò)激活β2受體而活化腺苷酸環(huán)化酶，使細(xì)胞內(nèi)的環(huán)磷腺昔（cAMP）水平升高，而cAMP具有促進(jìn)脂肪降解的作用。結(jié)果顯示，相比于正常小鼠，患病小鼠這時(shí)的脂肪分解活動(dòng)水平較低。
最終，研究者們采用了電感耦合等離子體質(zhì)譜分析（ICP-MS）等手段，在體外細(xì)胞試驗(yàn)中闡明了這其中的分子機(jī)理。原來(lái)，銅離子可結(jié)合并抑制磷酸二酯酶3（PDE3），而后者可降解cAMP。因此，通過(guò)間接抑制cAMP的降解（即提高cAMP水平），銅離子起到了促進(jìn)脂肪降解的作用。
cAMP循環(huán)
對(duì)于這一發(fā)現(xiàn)，Chang教授認(rèn)為，銅離子在體內(nèi)可能主要起到維持正常水平脂肪分解的作用。
人體獲得銅元素只能通過(guò)從外界攝取。常見的含銅食物包括牡蠣、綠葉蔬菜、蘑菇、植物種子、堅(jiān)果、豆類等。研究顯示，一個(gè)成年人每日需要攝取約700毫克的銅。然而，據(jù)統(tǒng)計(jì)，只有25%的美國(guó)人能夠達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)槊朗斤嬍持邢鄬?duì)缺乏上述富含銅的食物。相比之下，以素食為主的中式食譜在這一點(diǎn)上要更健康。
不過(guò)，Chang教授并不建議“補(bǔ)銅”。銅畢竟是微量元素，一旦補(bǔ)充過(guò)量很可能會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，甚至中毒。一般人只要通過(guò)適當(dāng)調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)，便可足以保證人體每日攝取足夠的銅元素。