說到銅,大家都知道它與人類的關(guān)系非常密切,電氣、輕工、機(jī)械制造、建筑工業(yè)、國防工業(yè)等領(lǐng)域,處處可見它的身影。這種人們司空見慣的金屬在人體內(nèi)也很有用,無論是紅細(xì)胞的構(gòu)成還是免疫系統(tǒng)的正常運(yùn)行,少了銅可是萬萬不能的。銅與人類生活關(guān)系極其密切,*。
近日,加州大學(xué)伯克利分校的一項(xiàng)新研究,將人類與銅之間的又大大推前了一步,他們發(fā)現(xiàn)了銅之前不為人知的另一面,即在脂肪代謝中扮演著非常重要的角色,為如何消耗脂肪提供了有益的啟示,他們的研究結(jié)果發(fā)表在《Nature Chemical Biology》上。(Copper regulates cyclic-AMP-dependent lipolysis. Nat. Chem. Biol., DOI: 10.1038/nchembio.2098)。
本文通訊作者、加州大學(xué)伯克利分?;瘜W(xué)系教授Christopher J Chang說:“我們發(fā)現(xiàn),在分解脂肪細(xì)胞從而實(shí)現(xiàn)供能的過程中,銅非常關(guān)鍵,扮演著調(diào)控者的角色。銅越多,則脂肪分解得越多。我們特別想了解的是,肥胖(以及與肥胖有關(guān)的疾?。┦欠衽c缺銅存在著某種關(guān)聯(lián)。”

Christopher J Chang教授指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)。圖片來源:University of California, Berkeley
很多食物都富含銅,如牡蠣、綠葉菜、蘑菇、堅(jiān)果等。按照美國醫(yī)學(xué)研究所食品與營養(yǎng)委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn),成年人每天應(yīng)攝入700微克左右的銅,然而,現(xiàn)實(shí)卻是,在美國,能夠達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的人僅占四分之一。
“*,人是無法自己制造出銅來的,所以只得通過飲食來獲取它,”Chang說,“你可以看看美國人每天都在吃些什么,很不幸,綠葉菜很少。亞洲人就不一樣了,在他們的菜單里,含銅量高的食物可謂豐富多彩。”
盡管如此,Chang并不認(rèn)為攝入銅補(bǔ)充劑是個(gè)好主意。正所謂過猶不及,體內(nèi)含銅量過高,也會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)銅元素與其他重要元素,比如說鋅的比例失衡。

研究人員做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn),他們讓一些實(shí)驗(yàn)鼠的基因發(fā)生突變,導(dǎo)致這些小鼠的肝臟部位出現(xiàn)銅富集。結(jié)果他們發(fā)現(xiàn),由于銅在肝部的堆積,導(dǎo)致身體其它部位銅較少,因此與正常小鼠相比,這些鼠身體脂肪堆積情況明顯更嚴(yán)重。實(shí)際上這正是威爾遜氏病表現(xiàn)出來的癥狀。這種病也發(fā)生在人類身上,若治療不及時(shí)會(huì)導(dǎo)致患者死亡。研究人員對(duì)患有威爾遜氏病的小鼠進(jìn)行了研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn):與正常的對(duì)照組小鼠相比,病鼠的肝臟部位除了出現(xiàn)非正常的銅富集,脂肪水平也比較低。他們同時(shí)發(fā)現(xiàn),對(duì)比對(duì)照組,病鼠白色脂肪組織中銅含量較低,相應(yīng)的脂肪堆積水平較高。

左圖顯示對(duì)照組正常小鼠脂肪細(xì)胞銅含量較高(黃色和紅色所示);右圖顯示病鼠脂肪細(xì)胞銅含量極低時(shí)的情況(圖片來源:Nature Chemical Biology)
研究人員嘗試?yán)卯惐I上腺素(一種β受體激動(dòng)劑,可以促成脂肪分解)來治療患上威爾遜氏病的小鼠。結(jié)果是:與對(duì)照組相比,病鼠脂肪分解活動(dòng)明顯不夠活躍。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果讓研究人員不得不思考銅與脂肪分解之間究竟有何因果關(guān)系,經(jīng)過深入研究他們發(fā)現(xiàn),銅會(huì)抑制一種特殊的酶,即磷酸二酯酶3(phosphodiesterase 3,PDE3),PDE3又可水解cAMP,而cAMP則會(huì)促進(jìn)脂肪的分解。“就這樣一環(huán)扣一環(huán),銅與脂肪分解就產(chǎn)生了一種正相關(guān)關(guān)系。”Chang說。
實(shí)際上,銅與脂肪代謝存在如此緊密的也算是有一點(diǎn)蛛絲馬跡可循。“以前人們就已經(jīng)注意到一種奇特的現(xiàn)象——奶牛的肉有多肥,與它所吃的東西有關(guān),”Chang說,“但人們并不知道銅與脂肪之間的這種的生化機(jī)制到底是什么。”隨著謎底的揭開,對(duì)于怎樣防治肥胖,人們或許會(huì)有一種全新的思路。


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