符一鳴 郎立敏 江青艷 王松波

(華南農(nóng)業(yè)大學動物科學學院，廣東省動物營養(yǎng)調控重點實驗室，優(yōu)百特脂立方功能性脂肪酸研究中心，廣州510642)

畜牧業(yè)中，動物脂肪沉積與其產(chǎn)品品質和健康密切相關，而機體脂肪代謝和沉積的首要步驟是脂肪酸的攝取[1]。脂肪酸攝取涉及多種蛋白參與，包括小窩蛋白、脂肪酸轉運蛋白[2]、脂肪酸結合蛋白[3]和CD36等。CD36是一種廣泛表達的膜蛋白，是促進脂肪酸攝取、轉運和脂肪沉積的重要載體[4]。CD36促進脂肪酸的攝取功能受到多種因素的調節(jié)，其中CD36的棕櫚?；谡{控CD36的脂肪酸攝取功能中發(fā)揮著重要作用。因此，本文在介紹棕櫚?；砉δ艿幕A上，總結了CD36的棕櫚?；瘜游镏?、心臟和肝臟等不同組織器官中脂肪沉積的調控作用及其可能機制，為深入了解棕櫚?；揎椪{控動物機體脂肪沉積的作用及其應用提供參考依據(jù)。

1 CD36對脂肪沉積的調控作用

CD36在脂肪酸攝取和轉運中發(fā)揮著重要的作用。CD36屬于B類清道夫受體，在各種細胞中廣泛表達，包括心肌細胞、脂肪細胞、肝細胞和乳腺上皮細胞等[5]。CD36可促進長鏈脂肪酸的攝取，并參與細胞中脂質沉積及利用。例如，脂肪組織中敲除CD36，會抑制褐色脂肪組織合成脂質，并使小鼠耐寒性降低[6]；肌肉中敲除CD36，會破壞組織的脂肪酸攝取，使血液中甘油三酯的含量增加[7]；腸上皮細胞敲除CD36，會導致脂肪酸和膽固醇攝取缺陷[8]。以上結果表明，CD36在脂肪酸攝取和脂肪沉積中發(fā)揮重要作用。

CD36促進脂肪酸攝取功能的發(fā)揮依賴于其在質膜上的定位，而質膜的定位與棕櫚?；芮邢嚓P。CD36的氨基酸序列分析顯示，在其N-末端和C-末端含有4個棕櫚?；稽c，這些棕櫚?；稽c可能調節(jié)CD36的質膜定位[9]。這些結果提示，CD36的棕櫚?；揎椏赡軐χ舅釘z取和脂肪沉積具有重要調控作用。

2 蛋白質棕櫚?；捌渖砉δ?/h2>

2.1 蛋白質棕櫚酰化修飾

棕櫚?；亲貦八崤c蛋白質的氨基酸殘基相結合的過程。相對于其他翻譯后修飾，棕櫚?；且环N普遍的翻譯后修飾，也是目前研究較多的一種脂質酰基化反應。

根據(jù)棕櫚酸結合的氨基酸殘基不同，可將棕櫚?；瘎澐譃镺-棕櫚?；?、N-棕櫚?；?、ε-N-棕櫚酰化及S-棕櫚?；?圖1)[10]。O-棕櫚?；亲貦八狨ヅc蛋白質的絲氨酸或蘇氨酸殘基相連；N-棕櫚?；ㄟ^酰胺鍵結合于半胱氨酸殘基；ε-N-棕櫚?；Y合的蛋白質殘基為賴氨酸；S-棕櫚酰化是棕櫚酸酯結合于半胱氨酸殘基上的一種可逆的酶促反應，棕櫚酰基轉移酶DHHC(Asp-His-His-Cys)催化該過程的發(fā)生。而?；鞍琢蛑?acylprotein thioesterase，APT)參與去棕櫚?；倪^程，水解半胱氨酸殘基與脂肪酸結合的硫酯鍵[11]。由于S-棕櫚?；目赡嫘裕蛊湎鄬τ谄渌鞍踪|翻譯后修飾較為獨特，并在細胞蛋白質的動態(tài)調節(jié)中發(fā)揮重要作用[12]。

Lpcat1：溶血卵磷脂酰基轉移酶1 lysophosphatidylcholine acyltransferase 1；Porcn：豪豬?；D移酶 porcupine；Hhat：刺猬?；D移酶 hedgehog acyltransferase。

2.2 蛋白質S-棕櫚?；纳砉δ?/h3>

蛋白質的S-棕櫚?；梢詤⑴c調節(jié)亞細胞定位、蛋白質轉運和維持蛋白質的穩(wěn)定性等。目前，已有研究表明某些蛋白質向質膜轉運時需要發(fā)生蛋白質的S-棕櫚?；?，而無法進行S-棕櫚?；牡鞍踪|則會滯留在蛋白質合成途徑的早期細胞器中，從而無法靶向質膜[13]。同時，研究發(fā)現(xiàn)蛋白質的S-棕櫚?；粌H可以調節(jié)蛋白質向質膜轉運，同時還可以介導蛋白質在不同細胞器之間的轉運[14]。此外，棕櫚?；€能維持蛋白質的穩(wěn)定性，防止蛋白質發(fā)生降解。

2.3 CD36棕櫚?；臓I養(yǎng)調控

Tao等[9]研究發(fā)現(xiàn)，CD36能夠發(fā)生S-棕櫚?；⒋嬖?個棕櫚?；稽c——Cys3、Cys7、Cys464和Cys466。飲食來源的分子通過改變組織中蛋白質的棕櫚酰化影響代謝，而胰島素則作為重要的營養(yǎng)信號調控碳水化合物和脂質代謝。高脂飼糧飼喂小鼠，小鼠的體重顯著增加，血糖水平顯著上升，機體內胰島素敏感性降低，導致動物體內糖脂代謝紊亂，這些癥狀和CD36的棕櫚酰化水平升高密切相關[15]。反之，通過突變棕櫚酰化位點能夠抑制CD36的棕櫚?；?，提高機體胰島素的敏感性，從而改善動物的糖脂代謝狀況[15]。此外，哺乳動物線粒體中高水平的去棕櫚?；砻髁酥|代謝可能與蛋白質棕櫚酰化緊密相關，并揭示了這種翻譯后修飾在調節(jié)線粒體脂質穩(wěn)態(tài)中的作用[16]。在動物疾病模型——非酒精性脂肪肝炎(NASH)小鼠肝臟中CD36的棕櫚?；缴?，這導致機體脂肪酸攝取和消耗的不平衡[17]。相反，抑制棕櫚?；瘯拗萍毎|中CD36的分布，從而減少對脂質的攝取，恢復機體的脂質穩(wěn)態(tài)[17]?？偠灾?，CD36發(fā)生S-棕櫚?；@一過程對維持機體糖脂代謝穩(wěn)態(tài)具有重要調控作用。

3 CD36的棕櫚?；瘜χ境练e的調控作用

S-棕櫚?；鳛榉g后修飾中重要的脂質修飾，能夠影響蛋白質的細胞定位。研究報道，CD36在脂肪、心臟和肝臟等不同組織器官的細胞中都發(fā)生S-棕櫚?；D36的棕櫚?；苡绊懫滟|膜的定位和隨后的內吞作用，質膜定位和內吞作用又與CD36的脂肪酸攝取密切相關。接下來將闡述CD36的棕櫚?；瘜ι鲜霾煌M織脂肪酸攝取和脂肪沉積的調控作用。

3.1 脂肪細胞中CD36的棕櫚?；瘜χ境练e的調控

在脂肪細胞的研究中，CD36是主要的棕櫚酰化靶點[18]，CD36的棕櫚酰化可介導脂肪酸攝取、轉運以及脂肪沉積。研究表明，飼喂不同能量水平的飼糧能調控小鼠體內脂肪沉積并影響CD36的棕櫚酰化[19]。相比于普通飼糧，飼喂高脂飼糧能增加小鼠體重，并伴隨有脂肪組織CD36棕櫚?；降纳?。同樣，棕櫚酸能使CD36的棕櫚?；黾?，促使脂筏中CD36的融入和脂滴的形成。但是，棕櫚?；稽c突變或棕櫚?；种苿?-溴棕櫚酸酯(2BP)會破壞這種效應。慢病毒轉染棕櫚?；稽c突變會使CD36的棕櫚?；揎棾潭冉档?，從而導致CD36融入脂筏的效率降低。棕櫚酰化抑制劑2BP也可阻斷CD36的棕櫚?；种浦蔚男纬蒣19]。

最新研究表明，棕櫚?；D移酶DHHC4在脂肪細胞的高爾基體中棕櫚酰化CD36，而DHHC5在脂肪細胞的質膜上維持CD36的棕櫚酰化，這2種酶能夠促進CD36脂肪酸攝取活性。脂肪細胞內過表達DHHC4和DHHC5可促進CD36的棕櫚酰化和脂肪酸的攝取。相反，敲除DHHC4和DHHC5，會破壞CD36的棕櫚?；推渌閷У闹舅釘z取[20]。

有報道顯示，CD36的棕櫚?；腿プ貦磅；h(huán)能調控脂肪沉積[21]。DHHC5的活性在該循環(huán)中發(fā)揮重要作用，Try91位點磷酸化能使DHHC5失活，從而阻斷CD36的棕櫚酰化及隨后的內吞作用，破壞質膜上脂肪酸與CD36的結合；相反，Try91位點突變能恢復DHHC5的活性，促進CD36在質膜上發(fā)生棕櫚?；?，以及脂肪酸的攝取和脂肪沉積[22]。下游激酶酪氨酸激酶(tyrosine kinase，LYN)和非受體型酪氨酸激酶(non-receptor tyrosine kinase，SYK)的抑制劑處理細胞，均可促使CD36發(fā)生去棕櫚?；瑥亩钄郈D36的內吞作用和CD36介導的脂肪酸攝取及隨后的脂肪沉積[21]。反之，?；鞍琢蛑敢种苿㎝L348能抑制CD36的去棕櫚?；瑥亩謴椭舅岬臄z取和脂肪的沉積[21]。綜上所述，在脂肪細胞中，CD36的棕櫚酰化對脂肪酸攝取和脂肪沉積具有重要調控作用。

3.2 心肌細胞中CD36的棕櫚?；瘜χ境练e的調控

CD36的棕櫚?；谝葝u素短期調節(jié)心肌細胞的脂肪酸攝取中發(fā)揮重要作用。CD36的棕櫚?；绊懸葝u素所介導的蛋白質細胞膜轉運[22]。胰島素可刺激CD36的棕櫚?；黾樱瑥亩笴D36靶向心肌細胞膜，促進長鏈脂肪酸的攝取[23]。相反，棕櫚?；种苿\藍霉素(cerulenin)會抑制CD36的棕櫚?；?，從而阻斷胰島素的內化，減緩其對脂肪酸攝取的刺激作用。

研究發(fā)現(xiàn)，棕櫚?；D移酶DHHC5在心肌細胞中大量存在[24]。DHHC5還作為CD36的棕櫚?；D移酶介導其內吞作用，促進脂肪酸的攝取[21]。藥物抑制DHHC5可導致心肌細胞脂肪酸攝取和脂質堆積減少[25]。CD36不僅是長鏈脂肪酸攝取的主要受體，還是DHHC5棕櫚?；牡孜?。因此，CD36缺失不僅會破壞脂肪酸的攝取，而且還會抑制棕櫚酰化。此外，棕櫚?；烧{控CD36在細胞內進行適當分選和轉運，因此棕櫚?；D移酶的底物棕櫚酰輔酶A也可作為新合成脂質分子的一個重要傳感器，破壞這一傳感器也會影響CD36對脂肪酸的攝取及其棕櫚?；絒26]。綜上表明，CD36的棕櫚?；谡{控心臟內脂肪酸的攝取和脂肪沉積中發(fā)揮著重要作用。

3.3 肝細胞中CD36的棕櫚?；瘜χ境练e的調控

肝細胞中CD36的棕櫚?；茉黾悠鋵χ|的攝取活性[27]。例如，高脂飼糧會導致小鼠肝臟中CD36的棕櫚?；缴撸卫鄯e明顯增加。此外，棕櫚酸也可顯著提高肝細胞內CD36的棕櫚?；胶透渭毎麅戎|的累積。但是，棕櫚?；稽c突變會顯著降低CD36的棕櫚?；?，從而減少肝臟內脂質累積[19]。

多項研究表明，CD36在脂筏中的正確定位對脂質的轉運相當重要[28-29]。棕櫚酰化的CD36位于細胞膜脂筏中，并介導脂肪酸的轉運和吸附[26]。但是，當CD36的棕櫚酰化位點突變，無論在肝組織或細胞中，CD36位于脂筏區(qū)的分布明顯降低，脂肪酸的轉運減少。同時，棕櫚?；种苿?BP與棕櫚酸共同作用，也會表現(xiàn)出相似的情況[19]。這說明，抑制CD36的棕櫚?；軠p少CD36在脂筏區(qū)的分布，并影響其所介導的脂肪酸轉運。

此外，CD36還可通過調控脂肪酸的β-氧化來影響肝臟脂肪的沉積[30]，通過棕櫚酸依賴性耗氧率來反映CD36的棕櫚?；瘜χ舅幡?氧化的影響。相比于WT-CD36-HepG2細胞，棕櫚?；稽c突變的AA-SS-HepG2細胞具有更高的棕櫚酸依賴性耗氧量，表明后者的脂肪酸氧化得到了改善[17]。同樣，棕櫚?；种苿?BP也可使脂肪酸氧化顯著增加[17]。因此，肝細胞中抑制CD36的棕櫚酰化會促進脂肪酸β-氧化，減少脂肪沉積?？傊?，CD36的棕櫚?；赏ㄟ^調控脂肪酸攝取和脂肪酸氧化來調節(jié)肝細胞中脂質積累，這可作為肝臟脂質沉積調控的潛在靶點。

4 CD36的棕櫚?；瘜χ境练e的可能機制

CD36的棕櫚酰化對脂肪酸攝取和脂肪沉積具有重要調控作用，可能涉及的機制包括CD36的棕櫚酰化能夠調節(jié)其質膜定位、蛋白質穩(wěn)定性和下游信號通路3個方面。

4.1 調節(jié)質膜定位和靶向

CD36的棕櫚?；揎棔{控其向質膜和高爾基體的定位與靶向。研究表明，CD36的2個棕櫚?；D移酶DHHC4和DHHC5參與調控CD36靶向質膜，任意一種棕櫚酰基轉移酶的失活都會導致CD36無法定位質膜進而抑制脂肪酸的攝取[20]。其可能的調控機制：棕櫚?；D移酶DHHC4在高爾基體中棕櫚?；疌D36，使其靶向質膜；而棕櫚?；D移酶DHHC5幫助維持棕櫚?；腃D36在質膜上定位，從而促進膜上的CD36與脂肪酸結合[20](圖2)。在脂質誘導胰島素抵抗方面，藥物抑制DHHC4和DHHC5可減少CD36的棕櫚?；捌湎嚓P易位，從而減少脂肪酸攝取和脂質的堆積，蛋白質棕櫚?；臋C制可能為對抗脂質誘導的心肌病提供新的靶點[25]。

FFAs：游離脂肪酸 free fat acids；PM：質膜 plasma membrane；Lipid droplets：脂滴；ER：內質網(wǎng) endoplasmic reticulum；Golgi apparatus：高爾基體；Palmitoyl groups：棕櫚?；鶊F。

CD36的棕櫚?；€可以通過提高CD36的疏水性來促進其在質膜上的定位，進而促進細胞對脂肪酸的攝取[28]。研究發(fā)現(xiàn)，小鼠肝細胞上CD36的過度棕櫚?；瘯龠MCD36向質膜轉運并導致肝細胞過度攝取脂肪酸，從而引發(fā)小鼠肝臟脂質沉積增加和非酒精性脂肪肝[31]。

4.2 調節(jié)CD36的穩(wěn)定性

棕櫚?；揎椏梢跃S持CD36的穩(wěn)定性和細胞對脂肪酸的攝取，棕櫚?；稽c的突變會阻斷CD36棕櫚?；陌l(fā)生，從而破壞其穩(wěn)定性和細胞對脂肪酸的攝取。例如，CD36的棕櫚?；龠M其在內質網(wǎng)中加工和成熟，并進一步運輸至高爾基體內[29]。CD36的棕櫚?；稽c突變時，棕櫚酰化受到抑制，其成熟度降低并伴隨著穩(wěn)定性的降低，從而導致進入心臟的脂肪酸減少；此外，胰島素刺激可提高CD36的棕櫚酰化水平，增強其穩(wěn)定性，導致進入心臟的脂肪酸過度增加[32]。

研究表明，CD36的棕櫚?；€與其他的翻譯后修飾之間存在相互作用[33]。棕櫚?；馄茐臅r，會增加泛素化和CD36的降解，阻斷其所介導的脂肪酸攝取。因此，CD36的棕櫚酰化可通過其穩(wěn)定性的變化來調控脂質沉積。

4.3 調節(jié)下游信號通路

CD36的棕櫚?；€通過影響下游信號通路調控脂肪酸攝取和脂肪沉積。脂肪酸與CD36的結合激活下游通道激酶LYN，并進一步磷酸化DHHC5使其失活。反之，CD36的去棕櫚?；瘯技渌っ噶姿峄?，促使負載脂肪酸的CD36發(fā)生內在化，這一系列過程有利于脂肪細胞中脂質的貯存(圖3)[21]。

FAs：脂肪酸 fat acids；PM：質膜 plasma membrane；Caveolae：小窩結構；CAV1：小窩蛋白1 caveolin 1；LYN：酪氨酸激酶 tyrosine kinase；APT1：酰基蛋白硫脂酶1 acylprotein thioesterases；PY：磷酸化 phosphorylation；SYK：非受體型酪氨酸激酶 non-receptor tyrosine kinase；LDs：脂滴 lipid droplets。

NASH小鼠模型中，CD36過度棕櫚酰化使CD36與酪氨酸激酶——原癌基因酪氨酸蛋白激酶(proto-oncogene tyrosine-protein kinase，F(xiàn)YN)和LYN之間的結合能力增強，形成的三元復合物CD36/FYN/LYN會抑制腺苷酸活化蛋白激酶(adenosine monophosphate activated protein kinase，AMPK)的激活，導致肝臟中脂肪酸β-氧化降低，脂質異常堆積。反之，抑制CD36的棕櫚?；芗せ預MPK，進而增強脂肪酸氧化，減少肝臟內的脂質堆積[30]。綜上所述，CD36的棕櫚?；赏ㄟ^調節(jié)下游信號通路來影響脂質的沉積。

5 小 結

本文在介紹蛋白質棕櫚酰化生理功能的基礎上，綜述了在脂肪、心臟和肝臟等不同細胞中CD36的棕櫚?；瘜χ境练e的調控作用及可能機制，可為深入了解CD36的棕櫚?；揎椪{控動物機體脂肪沉積的作用及其在調控動物產(chǎn)品品質和健康中的應用提供參考依據(jù)。在飼糧中添加棕櫚酸能促使CD36發(fā)生棕櫚?；?，進而調控脂質沉積有利于提高畜禽胴體品質，達到改善肉質的需求。此外，當前有關棕櫚?；芯康闹饕魬?zhàn)是蛋白質棕櫚?；瘷z測技術，目前所研發(fā)出的檢測方法仍存在一些缺陷，需要進一步改進。當前研究報道，大多偏向于棕櫚?；瘜ρ装Y和疾病等病理方面的調控，對脂肪沉積與代謝生理相關方面的研究還較少。因此，后續(xù)需要研發(fā)簡單、準確的新型棕櫚?；瘷z測技術，同時有待更加系統(tǒng)和深入地研究蛋白質棕櫚?；瘜C體脂肪沉積的調控作用及可能機制。