2023年11月30日，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所朱大海/張勇團(tuán)隊(duì)在Nature Communications《自然-通訊》在線發(fā)表了題為“Skeletal muscle-secreted DLPC orchestrates systemic energy homeostasis by enhancing adipose browning”（骨骼肌分泌脂質(zhì)分子DLPC通過增強(qiáng)脂肪組織棕色化調(diào)控系統(tǒng)能量穩(wěn)態(tài)）的研究論文。研究報(bào)道了MyoD在成熟骨骼肌中如何通過調(diào)控骨骼肌分泌的脂質(zhì)分子lipokine與白色脂肪組織的對話（Muscle-Fat crosstalk）從而維持整個機(jī)體系統(tǒng)能量穩(wěn)態(tài)的新功能與分子機(jī)制。
骨骼肌作為機(jī)體最大的代謝和內(nèi)分泌器官，在維持機(jī)體能量穩(wěn)態(tài)和產(chǎn)熱中發(fā)揮不可或缺的作用。但骨骼肌發(fā)揮其生理功能的分子機(jī)制尚不十分清楚。MyoD是骨骼肌細(xì)胞譜系特異表達(dá)的先鋒轉(zhuǎn)錄因子（pioneer transcription factor），其經(jīng)典功能是作為轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控譜系分化相關(guān)基因表達(dá)及骨骼肌細(xì)胞命運(yùn)，但其在骨骼肌能量穩(wěn)態(tài)中的作用尚不明確。
朱大海/張勇團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，高脂飲食干預(yù)，骨骼肌組織的基因表達(dá)譜發(fā)生顯著改變，其中骨骼肌特異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子MyoD顯著上調(diào)。進(jìn)一步利用Myod基因敲除小鼠，開展轉(zhuǎn)錄組、脂質(zhì)組、代謝組等多組學(xué)分析，揭示了骨骼肌纖維中表達(dá)的MyoD調(diào)控脂代謝，鑒定了骨骼肌纖維分泌的脂質(zhì)分子DLPC（1,2-dilinoleoyl-sn-glycero-3-phosphocholine）通過血液循環(huán)作用于白色脂肪組織，誘導(dǎo)白色脂肪組織棕色化，抵抗高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖。分子機(jī)制方面，本團(tuán)隊(duì)采用氧化還原蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白組學(xué)分析，闡明了DLPC通過激活p38信號通路誘導(dǎo)白色脂肪棕色化，進(jìn)而抵抗高脂飲食誘導(dǎo)的肥胖（圖1）。
本研究進(jìn)一步明確了MyoD在成熟骨骼肌中調(diào)控代謝的功能以及骨骼肌作為機(jī)體代謝器官的重要性。同時，通過遺傳模型以及多種組學(xué)技術(shù)，首次發(fā)現(xiàn)并鑒定了骨骼肌分泌的脂質(zhì)分子DLPC，發(fā)現(xiàn)其在介導(dǎo)代謝器官對話，調(diào)控全身能量穩(wěn)態(tài)方面的新功能與機(jī)制，表明該骨骼肌來源的脂質(zhì)分子DLPC可能具有治療人類肥胖的臨床潛力。
圖1. MyoD調(diào)控骨骼肌分泌的DLPC經(jīng)血液到達(dá)白色脂肪后通過脂質(zhì)過氧化激活p38誘導(dǎo)iWAT棕色化并協(xié)調(diào)全身能量穩(wěn)態(tài)。
本研究工作得到中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程（2021-I2M-1-016）等項(xiàng)目的資助。基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所朱大海教授和張勇研究員為論文共同通訊作者，基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所博士生胡曉娣、廣州生物島實(shí)驗(yàn)室孫明偉副研究員為論文的共同第一作者。
論文鏈接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-43402-z
