近年来，棕色脂肪越来越受到人们的关注，因为它被称为“好脂肪”，可以预防肥胖和相关的健康风险，如心血管疾病和糖尿病。棕色脂肪分布在全身的小口袋里，有助于在寒冷的环境中保持体温。它的颜色来自于富含铁的线粒体，不像与肥胖有关的标准白色脂肪。
由密歇根大学医学院分子与综合生理学和内科学教授Ling Qi博士领导的研究小组一直在研究细胞的发电厂线粒体和另一种称为内质网(ER)的细胞结构如何在棕色脂肪细胞内相互作用，内质网参与蛋白质和脂质的产生。
他们特别研究了一种蛋白质复合物在内质网相关蛋白降解(ERAD)过程中的作用。简单地说，ERAD是去除和破坏错误折叠蛋白质的过程，就像从ER中取出垃圾一样。
在一项发表在《科学》杂志上的新研究中，齐博士和第一作者张森·周博士、毛里西奥·托雷斯博士以及他们的同事展示了ERAD蛋白复合物如何影响线粒体的正常功能。
通常，内质网和线粒体在称为线粒体相关膜的接触点上进行持续的相互作用。这些接触点标志着线粒体分裂的区域，以产生新的线粒体和交换其他分子，如脂质和钙。内质网在线粒体周围形成小管，使线粒体为分裂做好准备。
利用最先进的3d成像技术，研究人员发现了棕色脂肪中线粒体的变化，这些脂肪缺少ERAD蛋白复合物Sel1L-Hrd1的一部分，当暴露在寒冷中时。
“当你删除棕色脂肪细胞中的这种复合物时，线粒体就会变长变大，”齐说。3d图像使他们能够看到线粒体和内质网之间以前未被识别的相互作用，线粒体以u形包裹在内质网小管周围。
当老鼠被置于寒冷的环境中时，线粒体外膜的末端折叠起来，最终融合并完全包裹住内质网小管。齐说，结果是线粒体异常巨大、畸形、功能失调。
“我们发现这些线粒体不能正常工作，老鼠变得对冷敏感，它们的体温下降得很快，”齐说。换句话说，没有这种ERAD蛋白复合物，棕色脂肪就不能被用来产生热量。在显微镜下，这种功能失调的棕色脂肪比蛋白质复合物完整的老鼠的棕色脂肪有更大的脂滴。“这完全出乎意料。这里的结果从根本上改变了我们对内质网线粒体通讯的理解，并进一步证明了内质网降解复合物在细胞生物学中的重要性。”
