楊帆 上海交通大學(xué)
畜牧研究人員發(fā)現(xiàn)候選基因 SUCLA2 和 SUCLG2 編碼的琥珀酰輔酶 A 連接酶（合成酶）是一種線粒體基質(zhì)酶，催化琥珀酰輔酶 A 可逆的轉(zhuǎn)化為琥珀酸和輔酶 A。大量的以人和小鼠為研究對(duì)象的 RT-PCR 及 Western 雜交實(shí)驗(yàn)證明，SUCLA2 和 SUCLG2 的基因產(chǎn)物在哺乳動(dòng)物中廣泛表達(dá)，并且在能量合成及代謝相關(guān)的組織中呈現(xiàn)高表達(dá)，這種組織分布特異性某種程度上說明SUCLA2 和 SUCLG2 基因的功能，此外這兩個(gè)基因作為線粒體 DNA 缺陷癥的主要候選基因被廣泛研究。
丙酰輔酶 A 羧化酶（PCCB）、甲基丙二酰輔酶 A 表位異構(gòu)酶（MCEE）和甲基丙二酰輔酶 A 變位酶（MUT）是丙酰輔酶 A 到琥珀酰輔酶 A 這一機(jī)體重要代謝過程中的重要基因。研究表明，甲基丙二酰輔酶 A 差向異構(gòu)化過程受到阻礙將會(huì)導(dǎo)致 MCEE 基因功能缺失，進(jìn)而可以引發(fā)人類甲基丙二酸血癥。
基因 ACSS1 和 ACSS2 編碼乙酰輔酶 A1 和乙酰輔酶 A2。有報(bào)道指出，這兩個(gè)基因在小鼠肝臟內(nèi)作為脂肪生成酶呈現(xiàn)高表達(dá)量。另外有研究指出，ACSS2 基因在介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞乙酰輔酶 A 轉(zhuǎn)化成乙酸鹽的可逆過程中發(fā)揮重要作用。
與丙酸通路相比，脂肪酸代謝通路中的基因研究得較多。研究報(bào)道，基因 ACAA2 在線粒體受損傷的肥胖小鼠中表達(dá)能夠會(huì)增強(qiáng)，并可能直接阻礙小鼠對(duì)飲食引起的肥胖脂肪的代謝。ACADS 基因編碼脂肪酸乙酰輔酶 A 脫氫酶，與短鏈脂肪酸的氧化密切相關(guān)，因?yàn)樗鼌⒓舆B續(xù)的 β-氧化反應(yīng)，不斷地生成乙酰輔酶 A。最近，有實(shí)驗(yàn)報(bào)道在葡萄糖耐受癥的個(gè)體上，位于基因 ACADS 上的 SNP 位點(diǎn)（rs2014355）可以降低攝取葡萄糖 30 分鐘后的血液胰島素量。
另外，醛脫氫酶家族(ALDH)作為乙醛和乙醇的主要代謝酶被廣泛地研究。醛脫氫酶家族中存在許多種酶，其中許多同時(shí)存在于丙酸代謝通路和脂肪酸代謝通路中。本實(shí)驗(yàn)中選擇了 ALDH2、ALDH9A1、ALDH1B1 作為候選基因。ALDH 家族中的酶在內(nèi)源性及外源性的乙醇和乙醛代謝中都發(fā)揮著重要作用。通過 Western blot 及免疫組化方法，在小鼠、大鼠及荷蘭豬的皮膚和肝臟組織中對(duì) ALDH（1-3）進(jìn)行了組織特異性研究。ALDH2 基因在人類皮膚中也檢測(cè)到了表達(dá)。
乙酰輔酶 A 長(zhǎng)鏈家族成員 ACSL1 催化長(zhǎng)鏈脂肪酸的合成反應(yīng)。有報(bào)道指出，ACSL1是合成乙酰輔酶 A 所必須，而足夠的乙酰輔酶 A 是心臟內(nèi)氧化反應(yīng)正常進(jìn)行的基礎(chǔ)，因此ACSL1 確實(shí)會(huì)引起阻礙脂肪酸氧化，代償性葡萄糖和氨基酸的消耗增加，進(jìn)而引起心臟脂肪代謝和功能紊亂。
本實(shí)驗(yàn)中所選擇兩個(gè)通路中的候選基因可以通過 TCA 循環(huán)連接起來，如圖所示SUCLA2 及 SUCLG2 編碼的琥珀酰輔酶 A 是丙酸代謝通路進(jìn)入三羧酸循環(huán)的入口。
