過多食用巧克力可令細胞中毒死亡

過多食用巧克力除了增加體重外，還會形成一個有毒環境，殺死細胞。研究人員表示他們找到了在這一過程中扮演重要角色的因素，也就是核仁小分子RNA。科學家此前認為這種RNA分子只修飾其他RNA分子。抑制這些令人吃驚的RNA分子能夠提供一種新方式，對抗肥胖。肥胖是導致心臟病和腎衰竭的主要原因之一。

通常情況下，如果我們過度放縱由貯脂細胞構成的脂肪組織，便會有過量卡路里在血液中循環。脂肪細胞并不總能應付現代飲食結構中的大量脂肪，導致過量脂肪在血液中循環。當體內其他細胞獲取額外脂肪時，便會破壞內部機制和基因活性，導致它們以“自殺”方式結束自己的生命。這種大規模細胞“自殺”事件會導致腎臟和心力衰竭。

此項研究由圣路易斯華盛頓大學的心臟病學家吉恩·斯查菲領導，研究論文刊登在《細胞-代謝》上。研究過程中，他們發現了一種似乎應對這種細胞中毒身亡負責的基因。這個基因的rpL13a片段并不對蛋白質編碼，而是對名為“核仁小分子RNA”（snoRNA）的RNA分子進行編碼。這種分子的主要工作是修飾其他RNA分子。

為了確定核仁小分子RNA是否在高脂肪環境下導致細胞死亡，斯查菲和同事將由這種基因編碼的3個核仁小分子RNA加入帶有遭破壞的rpL13a基因的細胞。這些細胞隨后自殺身亡。其他實驗結果表明，大量脂肪酸的存在提高了蛋白質和rpL13編碼的核仁小分子RNA數量。rpL13a產生的核仁小分子RNA抑制細胞活動，致使細胞因大量壓力死亡，而不僅僅是脂肪過量。研究人員將一種熒光標簽植入核仁小分子RNA，最后發現核仁小分子RNA并不像以前認為的那樣留在細胞核內，而是進入細胞質。在細胞質中發現核仁小分子RNA說明，這種分子擁有很多研究人員未知的功能。

斯查菲表示，這項研究為預防糖尿病和肥胖癥等疾病造成的生理損傷開辟了新方式，原因在于研究人員已經找到未來藥物研發應鎖定哪些分子。美國北卡羅來納州立大學生物學家斯圖亞特·麥克斯韋表示，這是一項重要的研究，因為研究表明核仁小分子RNA能夠幫助確定細胞是否死于自殺。他說：“這項研究促使人們考慮這些RNA分子除了傳統功能外還扮演其他哪些角色。傳統觀點認為它們的功能僅限于修飾其他RNA分子。”

推薦原文出處：

Cell  metabolic  DOI:10.1016/j.cmet.2011.04.009

Small Nucleolar RNAs U32a, U33, and U35a Are Critical Mediators of Metabolic Stress

Carlos I. Michel, Christopher L. Holley, Benjamin S. Scruggs, Rohini Sidhu, Rita T. Brookheart, Laura L. Listenberger, Mark A. Behlke, Daniel S. Ory, Jean E. Schaffer

Lipotoxicity is a metabolic stress response implicated in the pathogenesis of diabetes complications and has been shown to involve lipid-induced oxidative stress. To elucidate the molecular mechanisms of lipotoxicity, we used retroviral promoter trap mutagenesis to isolate a cell line that is resistant to lipotoxic and oxidative stress. We show that loss of three box C/D small nucleolar RNAs (snoRNAs) encoded in the ribosomal protein L13a (rpL13a) locus is sufficient to confer resistance to lipotoxic and oxidative stress in vitro and prevents the propagation of oxidative stress in vivo. Our results provide evidence for a previously unappreciated, non-canonical role for box C/D snoRNAs as regulators of metabolic stress response pathways in mammalian cells.