科研人員找到燒傷后的代謝失控“剎車” | 科技前線

嚴重燒傷患者在度過急性危險期后，往往面臨隱秘的威脅——高代謝狀態。即使患者處于靜息狀態，身體仍以驚人的速率消耗能量，導致患者極度消瘦、多器官衰竭，威脅生命。

近日，中國科學院上海營養與健康研究所團隊發現了控制燒傷后能量代謝失控的“剎車”——脂肪組織中的糖原合酶1（GYS1）蛋白，為燒傷后高代謝狀態的治療提出了新路徑。

01

脂肪褐變

高代謝的根源，藏在俗稱 “肥肉” 的白色脂肪中。白色脂肪負責儲存能量，但在燒傷應激下，炎癥信號強制改造其成為“儲能倉庫”，并觸發褐變。

褐變后的白色脂肪，啟動產熱程序，加速燃燒儲存能量。這一機制本是身體應對寒冷的保護機制，但在燒傷后卻演變為危機——不僅會耗盡能量儲備，還會引發脂肪肝等多器官衰竭。

針對代謝的關鍵環節，科研團隊將研究焦點鎖定在GYS1這一負責合成儲備糖鏈的蛋白上。

02

炎癥信號“剎車手”

團隊發現，在燒傷后的小鼠和人類脂肪組織中，GYS1表達量顯著升高。更早的研究還提示，敲除GYS1基因可抑制脂肪褐變。這表明，GYS1可能不僅是“倉庫管理員”，還是調控產熱的“開關”。

為驗證GYS1作為產熱“開關”的假設，團隊敲除小鼠脂肪中的GYS1基因。結果發現，燒傷小鼠的脂肪褐變被抑制，肝臟健康改善，生存率顯著提高。更重要的是，這種干預精準靶向病態產熱，且不影響正常體溫維持。

機制研究顯示，當GYS1被阻斷后，其上游原料UDPG在細胞內大量堆積。這個看似普通的代謝分子，竟變成炎癥信號的“剎車手”。它直接“抱住”傳遞炎癥信號的JAK2蛋白，如同用分子枷鎖困住亢奮的傳令兵，進而阻斷整個脂肪產熱指令。

▲為燒傷后的代謝“剎車”——通過靶向GYS1降低能量消耗

在機制明確后，團隊使用GYS1小分子抑制劑MZ—101，精準鎖定GYS1。動物實驗顯示，該藥物成功復現了基因敲除的效果，提高了燒傷動物的存活率，標志著實驗室發現向臨床治療邁出了關鍵一步。

這項研究揭示了GYS1-UDPG-JAK2信號軸在燒傷高代謝狀態中的作用，并提出了通過靶向抑制GYS1來治療高代謝狀態的新策略。

未來，這一發現或可同樣惠及能量失控的疾病，為危重患者提供治療新思路。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(25)01349-X

來源：中國科學院上海營養與健康研究所

責任編輯：侯茜