我国科学家成功解析胆汁酸转运蛋白结构 为肝肠循环机制研究提供新突破

胆汁酸是人体脂质代谢和营养吸收的重要物质,其肝脏与肠道之间的循环对维持正常生理功能不可或缺。长期以来,胆汁酸如何在细胞膜上实现高效转运,其分子机制一直缺乏清晰认识,制约了对应的疾病的研究与干预。中国科学院物理研究所姜道华团队联合北京大学雷晓光团队等多家科研机构,经过多年协作,取得关键进展。研究团队在既有技术积累基础上,利用冷冻电镜技术,在原子分辨率水平重构出胆汁酸转运蛋白OSTα/β的完整三维结构,使这个由α、β两个亚基组成的转运蛋白首次以清晰的分子形态表现为来。研究发现,OSTα/β采用了不同于以往的组装方式,这一独特结构使其具备双向转运胆汁酸及固醇类物质的能力。在人体肠肝循环中,该蛋白负责将肠道重吸收的胆汁酸从肠细胞转运进入门静脉血液,送回肝脏再利用。该过程涉及分子识别、能量耦联与跨膜转运等环节。通过原子级结构解析,研究团队深入阐明了该蛋白执行这些功能时的关键工作原理。该成果不仅拓展了基础认知,也具有明确的医学意义。胆汁酸代谢异常与脂肪肝、胆石症、代谢综合征等常见疾病以及部分遗传性疾病密切相关。对OSTα/β结构与功能的深入理解,为相关疾病的药物研发提供了重要分子依据。同时,这一研究也为其他膜转运蛋白机制研究提供了可借鉴的结构与思路,具有较强的交叉参考价值。相关成果已在国际学术期刊《自然》在线发表,展示了我国在结构生物学研究上的最新进展,也表明了跨学科协作在攻克关键科学问题中的作用。

揭示生命过程中的关键机制,往往从破解一个长期难以“看见”的环节开始。此次对OSTα/β组装方式与转运机制的首次阐明,不仅补上了胆汁酸跨膜转运的重要拼图,也为理解胆汁酸稳态与肠肝循环的运行逻辑提供了关键支点。面向应用,将结构层面的清晰认识转化为可验证、可落地的健康方案,仍需在机制验证、系统层面整合与临床证据积累上持续推进,但这个突破已为后续研究与转化奠定了更扎实的基础。