Cell子刊解析p53与代谢

最具创新性的一项p53研究试图揭示它在健康细胞中操控能量储存和养分的功能。在发表于《Cell Reports》杂志上的一篇论文中，作者们在果蝇中证实在某些细胞中p53激活调整了对养分不足的代谢反应，由此整体影响了生物体。

　　

生物通报道  大多数致力于p53蛋白的研究科学文献均涉及的是癌症生物学，关于p53分子的肿瘤抑制功能已得到详细的阐述。此外，众所周知在癌症生物学中，p53还抑制了肿瘤细胞的一些代谢信号通路由此阻断它们的新陈代谢，阻止了肿瘤细胞的快速生长和增殖（延伸阅读：北京大学PNAS发表p53研究新成果）。

最具创新性的一项p53研究试图揭示它在健康细胞中操控能量储存和养分的功能。近期一些细胞培养物研究证实了p53可响应养分耗竭而激活。这一研究发现为我们开辟了一个有前景的研究领域来探究p53在代谢和细胞健康中的作用。

这正是巴塞罗那生物医学研究所(Institute for Research in Biomedicine,IRB) Marco Milán教授领导的科学家们在一项研究中探究的领域。在发表于《Cell Reports》杂志上的一篇论文中，作者们在果蝇中证实在某些细胞中p53激活调整了对养分不足的代谢反应，由此整体影响了生物体。

研究人员还揭示了p53活性的调控机制。在果蝇中获得的研究结果可用于脊椎动物模型的p53分子机制研究，及探讨这一蛋白是否参与了糖尿病和肥胖。

在人体中，是由来自脂肪组织和诸如胰腺和肝脏等器官的一些细胞所构成的一个协调系统来组织养分管理。当我们吃东西时会触动一个复杂的系统，其中胰岛素和胰高血糖素负责在组织间分配养分，并储存养分供今后使用。在果蝇中，能量的储存和处理由称作为脂肪体的组织中的细胞所调控。

Milán说：“通过这项研究，我们证实了果蝇可帮助研究存在或不存在食物的情况下生物体的适应性反应，并检测全身反应。此外，这一模型还有助于揭示在脊椎动物中激活并以相同方式起作用的分子机制。事实上，我们现在可以生成糖尿病和肥胖果蝇，在分子水平上来研究这些代谢性疾病。”

p53使得能够调整能量消耗，优化能量储存

科学家们在禁食的果蝇中研究了p53的功能，以揭示这一生物体的代谢反应。当无法获得食物时，p53只在脂肪体细胞中激活。这一蛋白质激活诱导了这些细胞的代谢发生改变，它们停止利用葡萄糖，并生成了新的营养物质为周围组织提供燃料。

“p53充当了果蝇的脂肪体传感器。其使得细胞‘勒紧裤腰带’谨慎消耗能量储存，使得它们无私地确保了对其他细胞的供应，”论文的第一作者、Marco Milán实验室博士生Lara Barrio说。P53受到抑制的果蝇死得更快，反映了p53在代谢中起关键作用。

该研究小组认为，这项果蝇研究工作为深入地探究p53在代谢及相关疾病中的生物学和功能铺平了道路。科学家们说：“研究脊椎动物及探讨p53在糖尿病、肥胖以及与这些代谢性紊乱相关的心血管疾病中的作用，将尤为有意思。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

MicroRNA-Mediated Regulation of Dp53 in the Drosophila Fat Body Contributes to Metabolic Adaptation to Nutrient Deprivation

Multiple conserved mechanisms sense nutritional conditions and coordinate metabolic changes in the whole organism. We unravel a role for the Drosophila homolog of p53 (Dp53) in the fat body (FB; a functional analog of vertebrate adipose and hepatic tissues) in starvation adaptation. Under nutrient deprivation, FB-specific depletion of Dp53 accelerates consumption of major energy stores and reduces survival rates of adult flies. We show that Dp53 is regulated by the microRNA (miRNA) machinery and miR-305 in a nutrition-dependent manner. In well-fed animals, TOR signaling contributes to miR-305-mediated inhibition of Dp53. Nutrient deprivation reduces the levels of miRNA machinery components and leads to Dp53 derepression. Our results uncover an organism-wide role for Dp53 in nutrient sensing and metabolic adaptation and open up avenues toward understanding the molecular mechanisms underlying p53 activation under nutrient deprivation.