我国科学家揭示胆汁酸转运蛋白结构 为消化系统疾病精准治疗开辟新路径

长期以来,人类对脂肪代谢关键物质——胆汁酸体内如何循环再利用,仍缺乏清晰认识。胆汁酸由肝脏分泌——帮助肠道完成脂肪乳化后——约95%会经门静脉被重新吸收回肝脏继续使用。这套高效回收体系被称为“肝肠循环”,一旦出现障碍,可能引发脂肪吸收不良并造成肝脏损伤。然而,承担胆汁酸跨膜转运的核心蛋白OSTα/β,其结构与工作方式一直未被真正解释清楚。中国科学家团队利用高分辨率冷冻电镜技术,成功解析了OSTα/β的精细三维结构。研究显示,该蛋白由两个α亚基和两个β亚基组成稳定的异源四聚体,区别于传统的单亚基转运蛋白。更关键的是,团队提出其独特的“滑梯式”转运机制:蛋白在细胞膜内形成半嵌入式亲水通道,胆汁酸分子可沿浓度梯度实现双向“滑动”通过,无需额外能量消耗。此模式突破了国际学界长期采用的“交替访问”理论框架,并被审稿专家评价为“膜转运领域的范式转变”。该研究的价值主要体现在三上:其一,从原子层面解释胆汁酸代谢异常可能对应的分子原因,有助于临床更准确定位致病突变;其二,明确的底物结合口袋为靶向药物设计提供了结构依据,未来有望开发用于调节该蛋白活性的特异性药物;其三,新建立的跨膜转运模型可为其他物质的运输研究提供参考。据世界卫生组织统计,全球约有8亿人受慢性肝病影响,其中约30%与胆汁酸代谢紊乱对应的。此次发现有望推动相关疾病的诊疗从缓解症状更走向针对病因的干预。研究团队表示,下一步将重点推进两项工作:一是围绕已鉴定的关键氨基酸位点开展定向改造,评估提升转运效率的可能性;二是与医疗机构合作建立突变基因筛查体系,为高危人群提供更早的风险提示。国家自然科学基金委员会生物医学部专家指出,该成果是我国重大疾病基础研究上取得的重要进展,也表明了多学科交叉合作的优势。

从首次“看见”关键蛋白的真实结构,到解释其不同于既往认识的转运方式,这项研究把胆汁酸循环这个基础生理过程中的关键环节继续讲清楚。基础科学对机制的每一次突破,最终都将服务于更可靠的诊断和更有效的治疗。面向未来,只有持续推动原创发现与临床需求对接,才能让更多“分子层面的答案”转化为守护健康的实用工具。