【问题】胆汁酸作为人体消化代谢的核心物质,其肝肠循环机制长期存在未解之谜。
尽管学界已明确该循环涉及多个转运蛋白协同作用,但肠道上皮细胞如何将胆汁酸高效输送至门静脉系统,始终缺乏分子层面的科学解释。
这一理论盲区直接制约了胆汁酸相关疾病的靶向治疗开发。
【原因】研究团队通过前沿冷冻电镜技术发现,过去被简单归类为转运蛋白的ostα/β,实际以两个异源二聚体构成对称四聚体结构。
其中ostα亚基呈现独特的七次跨膜螺旋折叠,与已知转运蛋白差异显著;ostβ亚基则通过跨膜螺旋形成稳定支架。
这种特殊架构解释了该蛋白既能识别多种胆汁酸,又可实现高效转运的生物学特性。
【影响】该成果具有多重医学价值:其一,明确了ostα/β作为胆汁酸外排"核心枢纽"的作用,从根本上解释了肝肠循环完整性维持机制;其二,为胆汁淤积症等疾病提供了首个具有精确结构依据的治疗靶点;其三,通过调控该蛋白活性,可实现对胆汁酸分布的精准干预,避免传统疗法对整体代谢网络的干扰。
【对策】基于结构研究,科学家提出"靶向调控"新策略:针对不同病理状态,既可设计抑制剂减轻胆汁酸肝毒性,也能开发激动剂改善代谢异常。
相较于现有广谱药物治疗,这种基于特定转运环节的干预方式,预计将使疗效提升30%以上,同时显著降低副作用。
目前,瑞金医院已联合药企启动相关药物筛选工作。
【前景】该研究还揭示ostα/β与tmem184蛋白家族的结构相似性,预示人体可能存在更多未知转运系统。
中国科学院院士点评称,这项研究不仅解决了基础科学重大问题,更推动了"结构导向的精准医疗"理念发展。
随着我国在结构生物学领域持续突破,未来五年或将催生10-15个原创性药物靶点。
生命科学的突破往往来自对“被默认正确”的环节再追问一步。
肝肠循环看似熟悉,却因一个关键外排步骤的机制缺失而留下长期空白。
此次对OSTα/β结构与功能基础的系统阐明,不仅让胆汁酸运输图谱更完整,也提示未来疾病干预可以更直接、更精细地指向关键节点。
把基础发现稳妥推进至可应用的证据体系,将决定这一进展能否真正转化为守护肝胆健康的新路径。