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脂代谢由各种酰基甘油酯的生成和降解组成。脂代谢在机体能量补给、生物膜稳态和信号转导等过程中发挥至关重要的作用。异位脂肪堆积(Ectopic fataccumulation,EFA)通常发生在衰老过程中或某些疾病发生过程中。EFA可以加速衰老组织的功能紊乱以及使某些疾病(如肥胖、糖尿病和癌症)的病情快速恶化。目前研究发现,疾病相关EFA(即EFA发生在某些疾病过程中)主要是由脂肪组织的功能紊乱导致;而衰老相关EFA的发生机制却知之甚少。衰老最本质的特征包括基因组不稳定、端粒缩减、表观遗传信息变化以及蛋白质稳态失衡。衰老过程中的这些本质特征又导致了衰老的其他现象:如细胞坏死、线粒体功能失常及干细胞衰减等。作为衰老的本质特征,蛋白质稳态失衡被报道与神经退行性疾病或糖尿病的发病机制相关。 为探索衰老相关EFA的发生机制,我们利用模式生物黑腹果蝇来试图解析这个问题。我们发现果蝇在衰老过程中也会发生类似高等动物的异位脂肪堆积现象,因此我们建立并量化了果蝇衰老相关EFA的研究模型。为进一步探索衰老相关EFA发生的分子机制,我们利用果蝇幼虫的绛色细胞组织(oenocytes)作为简易的筛选模型,来筛选脂代谢相关基因。通过筛选,我们发现一个基因,dHDAC6(编码组蛋白去乙酰化酶6),在饥饿或衰老过程中均调控脂代谢。在衰老的果蝇中,HDAC6功能缺失(LOF)会导致在非脂肪组织(如肌肉组织,肠组织和精巢)中出现EFA,而脂肪组织(如fat body)却没有出现没有异常堆积。进一步研究发现:HDAC6是通过蛋白分子伴侣Hsc4介导的蛋白质稳态调节来抑制衰老相关脂肪堆积。对脂滴表面蛋白质组的疏水性及聚集性分析以及进一步的体内实验发现:脂滴表面蛋白PLIN2作为HDAC6/Hsc4的底物在衰老相关EFA过程中起关键调控作用。最后我们揭示了维持恰当蛋白质稳态的生理意义:改善蛋白质稳态会消延缓并减弱衰老果蝇的功能紊乱,并且会延长高脂诱导的肥胖果蝇的寿命。我们的研究建立了衰老相关脂肪堆积与蛋白质稳态的本质关连,可能为相关疾病的干预方法提供了新的线索。