我院林圣彩教授课题组近期的一项研究，找到了体内细胞调控代谢的一个“开关”，借由它可以“下达”细胞合成代谢或分解代谢“命令”，从而解开了细胞能量代谢研究领域的一个“谜底”。这一发现被认为对包括糖尿病、肿瘤等多种代谢疾病的研究和治疗有着重大意义。

7月3日，国际顶尖学术杂志《细胞》子刊《细胞—代谢》在线发表了这一研究成果。在生物学界，《细胞—代谢》是除《科学》、《自然》和《细胞》之外最顶级的学术杂志之一。

能量代谢是细胞中最基本、最重要的活动之一。当能量水平下降时，细胞能通过其感应因子加快能量产生；当能量充裕时，细胞则通过另一感应因子加快耗能的活动，从而维持总体能量平衡。总体说来，代谢可分成合成代谢和分解代谢两种，前者是合成大分子的耗能过程，后者是降解营养物质释放能量的过程。

那么，能量代谢平衡是如何达到的呢？林圣彩介绍说，近年来的研究已经发现，能量代谢平衡调控是由多个与之相关的信号通路所介导，其中最为重要也最被广泛研究的有两条：AMPK信号通路和mTOR信号通路。

简单说来，AMPK信号通路开启的是分解代谢通路，即当细胞能量水平较低时，AMPK被激活，激发分解代谢，让营养物质如脂肪燃烧为能量；mTOR信号通路开启的则是合成代谢通路，即当细胞能量水平较高时，mTOR被激活，激发合成代谢，增加大分子如蛋白质的合成，促进细胞增殖。

随之而来的问题是，下达合成代谢和分解代谢“命令”的“指挥官”是谁呢？又是何时下达的呢？

林圣彩教授课题组破解了这个“谜底”。他们发现了控制这两个截然相反的代谢路径的“开关”。让人诧异的是，它还竟然是同一个“开关”。这是一种分布在细胞内膜的名为“v-ATPase-Ragulator”的蛋白质复合体。通俗点儿说，当细胞内能量水平降低时，这个蛋白质的形状会发生变化从而让能激活AMPK的复合体与其相互作用，使之被激活。激活后的AMPK最终下达分解代谢“命令”。反之，当细胞内能量水平较高时，mTOR将与“v-ATPase-Ragulator”的蛋白质复合体相结合并被激活，开启合成代谢通路。

林圣彩说，这样的发现对认知代谢稳态的分子机制有着重大的理论意义，将为治疗与代谢紊乱相关的人类重大疾病的治疗提供思路和方向。

林圣彩教授课题组长期致力于细胞信号转导的研究。近年来，该课题组潜心研究，不断攻关，取得了一系列重大成果，如揭示细胞如何应对生长因子缺乏的内在机理，发现了细胞自噬“路线图”、还发现了细胞如何感应“饥饿”信号AMP的信号传导通路等。其中，“发现细胞自噬‘路线图’”成果曾登上《科学》杂志，并入选2012年度“中国科学十大进展”。

　　（宣传部　李静）