提起食物中的脂肪，我們很容易聯想到它帶來的負面效應“長胖”。不過，吃一類脂肪卻能起到“減肥”的效果——它就是歐米伽3（Omega-3）脂肪酸。歐米伽3脂肪酸不僅能降脂，還有健腦強腦、調節血壓、減輕炎症等功效，許多保健品、嬰幼兒奶粉中都有它的身影。

　　同樣是脂肪，産生的效果為什麼有如此大的差異？近日，浙江大學醫學院、良渚實驗室的張岩教授團隊與山東大學孫金鵬教授、馮世慶教授和于曉教授團隊合作發表在《科學》雜誌的一篇論文揭開了這一謎團——他們從原子解析度的水準上，發現人體中處理歐米伽3脂肪酸信號的“受體編譯器”，能夠編譯不同雙鍵修飾的不飽和脂肪酸資訊，産生特定的下游信號。

　　歐米伽3脂肪酸的神奇功效一直讓科學家十分著迷。以往的研究發現，歐米伽3脂肪酸發出的化學信號需要先通過一種名為“歐米伽3魚油受體”的G蛋白偶聯受體（GPCR）的編譯，才能進一步跨膜傳導，引發細胞響應。然而，歐米伽3魚油受體的編譯對象卻並不專一，多種飽和與不飽和的長鏈脂肪酸都可以將它激活。

　　因此，想要知道為什麼有的脂肪酸對身體有益，有的卻不然，就需要了解不同的長鏈脂肪酸在激活歐米伽3魚油受體之後，會觸發怎樣的生理作用。

　　“這是一個極其困難的問題。”張岩告訴記者，不同長鏈脂肪酸之間可謂“失之毫釐，差之千里”，它們的化學結構非常相似，可能只在雙鍵的排布組合上存在細微的差別。不僅如此，歐米伽3魚油受體對脂肪酸信號的編譯也是一個動態的過程，期間會變換出各種不同的構象和狀態，研究者很難對樣本進行穩定的觀測。

　　冷凍電鏡技術的引入使得快捷、高效地觀測精細的細胞三維結構成為可能。張岩教授團隊一直專注于研究細胞跨膜信號轉導的機制和精準調控手段。早在2017年，團隊就在國際上率先使用冷凍電鏡技術獲得了G蛋白偶聯受體的高解析度結構，這項研究被《自然》雜誌譽為結構生物學領域的里程碑性工作。

　　“借助良渚實驗室的冷凍電鏡設施，我們能將樣本穩定在被某種信號分子激活的狀態下，從原子解析度的水準觀察受體如何調控細胞信號，”張岩説，“它的精度達到了0.3奈米，比光刻機的精度還要高上10倍。”

　　實驗中，團隊選取了5種不同類型的長鏈脂肪酸及合成化合物作為配體，向歐米伽3魚油受體“發出信號”。

　　“我們發現，歐米伽3魚油受體響應不同配體的信號刺激時，可以介導多種下游效應物‘G蛋白’的信號通路，而不同G蛋白在介導不同生理功能中起到了關鍵作用。” 論文第一作者，浙大醫學院附屬邵逸夫醫院的毛春友博士告訴記者。

　　接下來，通過結構分析、分子動力學模擬和突變篩選，團隊進一步揭示了連接配體口袋與不同下游生理功能響應的傳遞紐帶。通過功能性實驗，他們證明了歐米伽3脂肪酸之所以有益，是因為它向受體增加了一條指令，讓原本可能朝著其他方向走去的信號“轉身”通往了有益於代謝的道路。

　　“歐米伽3魚油受體就像一把鎖芯，脂肪酸上的單鍵和多鍵好比不同鑰匙的齒紋，他們打開鎖芯的方式是不一樣的，因此雖然打開的是同一把鎖，但走進的卻是不同的世界。”張岩打了個比方。

　　對於脂肪酸作用機制的理解，能夠為科學家開展精準的分子設計，開發出對人體健康有益的脂肪酸保健品或藥物鋪墊基礎。這也是張岩團隊下一步計劃要做的事。

　　在張岩看來，做這項研究的靈感很簡單，但願景卻很偉大。“小的時候長輩總説吃魚能變聰明，後來我才知道，這句話是有道理的，因為魚類中含有豐富的歐米伽3脂肪酸，而作為科研人員，我自然地對它改善人體健康的原理和機制産生了好奇。”

　　“我們團隊的理想是讓所有人都能健康、快樂地活到120歲。”張岩説，“未來，我們會繼續解密調控生命功能的‘鑰匙’，助力人類打開通往健康長壽的大門。” 

來源：潮新聞·浙江日報    | 撰稿：見習記者 涂佳煜 通訊員 柯溢能 吳雅蘭    | 責編：汪傑菲    審核：張淵

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