“油脂” 奥秘：揭秘维持细胞生命的关键脂质组及其重要意义

《BIOspektrum》：Grease is the word: Erkenntnisse über das essenzielle Lipidom

为探究关键膜脂质及细胞含多种脂质的原因，研究人员以 Mycoplasma mycoides 等为模型，发现脂质多样性和手性对膜功能意义重大。

　　

细胞 “油脂” 密码：解锁脂质组奥秘的关键研究

在生命科学的微观世界里，细胞宛如一座精密运转的微型工厂，而维持这座工厂正常运作的 “零件” 与 “原料” 至关重要。理解维持活细胞所需的最小组成部分，对生物基础研究和合成生物学的发展起着决定性作用。多年来，科学家们在探寻支持细胞生命所需的最小基因和蛋白质装备方面收获颇丰。然而，在细胞的 “脂质世界” 中，却存在诸多未解之谜。比如，哪些膜脂质至关重要，为何细胞的膜内通常含有种类繁多、难以计数的不同脂质，这些问题一直困扰着科研人员。

为了攻克这些难题，来自德累斯顿工业大学（TU Dresden）的詹姆斯?萨恩斯（James Saenz）研究团队挺身而出，踏上了探索脂质组奥秘的征程。他们以丝状支原体（Mycoplasma mycoides）及其合成衍生物 JCVI-Syn3A 为研究模型，聚焦于脂质组成如何影响细胞功能、生长和膜动力学，以及维持细胞生命的最小脂质组成究竟是什么。

该研究团队运用了独特的技术方法。利用丝状支原体能从周围环境摄取脂质的特性，他们向生长培养基中添加二醚磷脂（DietherPhospholipide），以此防止细胞对脂质的可能修饰，从而实现维持细胞内脂质组成稳定的目的。

研究结果显示，丝状支原体在极为简化的脂质组环境下仍能存活，这种脂质组主要由胆固醇和醚连接的磷脂酰胆碱（D.PC）构成。尽管这种最小脂质组成能够支持细胞的基本功能，但与在更复杂脂质上生长的细胞相比，其生长速度较为缓慢。这一发现突出了脂质多样性在优化膜特性方面的重要性，尤其是在压力条件下。研究还表明，酰基链的多样性对高效的膜功能起着关键作用，并非仅仅是头部基团的多样性。此外，引入对映体脂质（entPOPC）会导致细胞增殖受损和膜通透性增加，这意味着脂质的手性（Lipid-Chiralisierung）在维持膜稳定性方面发挥着决定性作用 。

这项研究成果发表在《BIOspektrum》上，具有重大意义。它揭示了脂质多样性和手性在维持细胞膜完整性、确保细胞存活方面的关键作用，为进一步研究生命的最小需求和合成细胞的发展奠定了基础，成为膜研究领域的一个重要里程碑。

总之，德累斯顿工业大学研究团队的这项研究，为我们打开了细胞脂质世界的一扇新大门，让我们对细胞的奥秘有了更深入的认识，也为后续相关研究指明了方向，有望推动生物基础研究和合成生物学的进一步发展。