它早就知道,我们消耗脂肪的饮食会影响我们的健康。然而,它们的意义在我们细胞的分化之前未被理解。lipidomics的帮助下,来自得克萨斯大学的科学家表明,膳食脂肪成分间充质干细胞的命运的影响,提供洞察如何提高“健康老龄化”。最近出现在我们这工作新闻物品。
我们采访了教授Ilya Levental (IL)报纸的最后作者和综合生物学和药理学助理教授麦戈文在UTHealth医学院,更多地了解他的团队的令人兴奋的细胞lipidomics和他未来的调查。
KS你是如何在这个领域工作?你以前探索lipidomics一个?
伊尔实际上这个项目开始从最基本的问题结合偶然进入一个整洁的系统模型。我总是好奇的膜是否不同细胞类型不同,但很难测试这个问题使用培养的细胞系,因为有很多潜在的混杂变量(培养条件、组织/生物起源、隔离条件,等等)。然而,我的妻子(现在的co-PI实验室和最近的一篇论文的第一作者)是工作在一个生物材料实验室使用间充质干细胞。我们意识到这些细胞是完美的测试是否改变质膜在控制体外分化。
我们进入lipidomics原始观测的结果。一旦我们发现等离子体膜不同的细胞有不同的生物物理属性,最直接的问题是“为什么?”。和明显的答案对我们来说似乎是,他们必须做出不同的脂质。巧合的是,我以前的博士后顾问(Kai Simons博士的马克斯普朗克研究所细胞生物学和遗传学在德累斯顿,德国)和他的同事花了二十年来开发一个健壮的和定量的平台做精度高、综合lipidomics。我们与他的团队,发现这些奇怪的脂质差异bone-depositing细胞(成骨细胞)与其他类型(脂肪细胞和干细胞)。
链接到膳食脂肪直接来自我们的观察。我们发现成骨细胞倾向于积累多不饱和脂肪酸的脂质膜,所以我们认为我们可以诱导膜表型,“喂养”他们这样的脂肪。令我们惊讶的是,它实际上工作! !
KS光谱、色谱和质谱分析中关键技术利用纸。如何分析技术和设备的技术进步促进你的工作吗?
伊尔这是一个简单的…这个项目就不会存在没有lipidomics了新一代的质谱分析设备和技术。我们会一直停留在观察不同细胞细胞膜生物物理属性不同,没有任何方法显示详细的脂质变化,产生这些属性。现在商用的技术(包括通过Lipotype GmbH,我们的合作伙伴在这个工作),很容易做几年前会非常时间和资源密集型的,而且可能站不住脚的。
KS这个项目的主要挑战是什么?
伊尔这个项目最重要的挑战是定义广泛影响的分子机制重塑的膜在细胞表型是转导到细胞反应。首先,通过改变膜,我们可能影响许多,如果不是数以百计,细胞的过程。第二,我们使用的膳食脂肪调节膜表型有多种潜在副作用与其作为脂质成分无关。所以,这些并发症使它很难定义我们的观察背后的“如何”。最终,我们能够确定使用转录组和蛋白质组学方法的重要途径,但我应该说我们不完全理解范式等多么复杂输入批发改造细胞的细胞膜被感觉到。似乎不太可能,我们有一个蛋白或通路受到这种大规模的变化的影响。
KS研究往往把尽可能多的问题的答案。有问题由本研究要进一步探索吗?
伊尔正是这样! !其中之一就是上面提到的…是一个宽泛的,非特异性输入不同膜成分和流动性感觉到和已知的细胞信号转导的机械?我们还发现了一个相关的两难境地:如果膜上下文对蛋白质功能如此重要,怎么可能大幅改变膜不完全破坏正常细胞功能?我们发现,即使是大膜表型细胞没有毒性的变化,所以必须有一些真正强大的自我平衡的机制,允许细胞生存,尽管主要中断他们的核心体系结构组件。最后的问题是最相关的对人类健康和疾病:是什么膜表型变化的影响在其他细胞类型?显然膳食脂质不仅影响我们这里研究的细胞,而且大多数细胞在体内。这些细胞如何回应膜扰动?有这些反应之间的联系和与各种膳食脂质相关的有害或有益的影响?这些都是我们现在正在兴奋地追求的问题。
KS你认为你的发现的主要影响是什么?你提到膳食脂肪的作用和可能影响临床条件下,你认为他们会如何影响未来的医疗吗?
伊尔饮食和临床结果之间的联系是一些相关性最强的生物医学。更换多不饱和脂肪的饮食的饱和脂肪是有益的在各种情况下,尤其是心血管疾病。但在许多情况下,这些仍然没有明确解释的相关性。我们的观察结果表明,重构细胞膜的膳食脂质,虽然常常被忽视,是一个关键机制,我们的饮食会影响我们的生理机能。如果这是真的,这一结论可能会提供各种各样的潜在干预的当今最普遍的疾病。首先,改变脂质是容易和便宜的影响——补充和改变饮食几乎任何人都可以访问该对象。第二,脂质生物化学和代谢经典领域相对比较好理解,具有丰富的药理干预措施。因此,我们相信,调制的细胞膜代表有点忽略了重要的生物医学潜力的区域。
Ilya Levental教授凯伦管家博士说,科学技术网络作家。188金宝搏备用
