线粒体合成需要NO

佚名

褐色脂肪组织（BAT-brown adipocyte tissue）中的线粒体个体和数目比正常细胞中的都要大和多。这些线粒体的内膜上有UCP1（uncoupling protein 1），使合成ATP的能量转变为热能。NO－一氧化氮已知可以调控成熟的褐色脂肪细胞的功能，但NO对线粒体的生物合成有什么功能还不清楚。

Nisoli et al.在Science上报道NO对原代小鼠褐色脂肪细胞前体中的线粒体合成有重要作用。用NO供体继续作用可以升高线粒体中的DNA含量，如果用可以清楚NO的oxyhaemoglobin进行作用则能够抑制这个升高作用，这说明NO在这个过程中有重要的作用。

研究者发现这个效应由PPAR（peroxisome proliferation-activated receptor）和PGC-1a（co-activator 1）的激活来介导，PGC-1a在褐色脂肪细胞，心肌细胞和骨骼肌细胞中都是主要的线粒体合成调控因子。研究者还发现这个效应依赖cGMP。从小鼠白色脂肪细胞3T3-L1和单核细胞U937中也发现了类似的细胞器合成过程。

研究者在Hela细胞中表达在褐色脂肪细胞中表达的仅有的内皮一氧化氮合成酶（eNOS），结果发现内皮一氧化氮合成酶的表达促进了在Hela细胞中线粒体的产生，用NOS的抑制剂则能去除这个效应。而在正常细胞中抑制eNOS表达则减少线粒体的产生。研究者接着在eNOS缺失小鼠（eNOS-/-）中发现，这种缺失eNOS的小鼠褐色脂肪组织功能缺陷，线粒体合成受损，代谢主要指标－耗氧量下降。8周的突变小鼠表现出比正常小鼠更加肥胖，这可能是能量消耗缺陷的原因。

这个研究提出了NO在线粒体合成中的重要作用，并再一次指出了能量消耗对哺乳动物体重调控的重要性。

ORIGINAL RESEARCH PAPER

Nisoli, E. et al. Mitochondrial biogenesis in mammals: the role of endogenous nitric oxide. Science 299, 896-899 (2003) | Article | PubMed |