脂质是细胞内重要的能量存储物质及膜的构成成分，同时还可作为信号分子参与到细胞信号传导过程调控，对于细胞的稳态维持至关重要。不同的生长时期，细胞对于脂质的需求有明显差异，因此，当环境波动时，细胞需迅速调整脂质的含量与构成以维持存活。脂滴（Lipid Droplets）是中性脂储存细胞器，广泛存在于所有真核生物和部分原核生物的细胞中。脂滴可通过水解内部存储的中性脂，为细胞提供游离脂肪酸以进行后续的氧化来供能，同时还能通过提供脂质或脂质前体用于生物膜结构的快速扩张。脂解和脂噬是脂滴被利用的两个主要过程。在功能上，酿酒酵母中的液泡相当于哺乳动物的溶酶体。当环境营养基本耗尽时，酵母细胞中的液泡会通过融合形成单一的大液泡，同时液泡膜结构也发生重塑，形成两个不同的微域（Ld microdomains和Lo microdomains）。脂噬过程（Lipophagy）是一种选择性的微自噬过程，其发生发展需要液泡膜的直接参与及重构。研究认为，Lo微域的形成为酵母脂噬发生所必需（Liao et al., 2021; Wang et al., 2014）。通过对脂噬的研究将有助于我们理解是生命体脂质代谢调控过程，为相关疾病如糖尿病、肥胖症等的靶向治疗提供重要理论研究基础。
2023年01月04日湖南大学生命医学交叉研究院高强副教授团队在微生物领域高水平期刊Microbiology Spectrum（SCI 一区Top，IF: 9.04）发表题为“Fatty Acyl Coenzyme A Synthetase Fat1p Regulates Vacuolar Structure and Stationary-Phase Lipophagy in Saccharomyces cerevisiae”的研究性论文。论文指出脂肪酸酰基辅酶A合成酶Fat1p在酿酒酵母的脂噬与液泡结构重塑中扮演重要功能。
FATP家族是一类从酵母到人类高度保守的蛋白家族。对高等动物中FATP家族蛋白的功能研究显示，FATP家族蛋白与视网膜的功能维持直接相关，同能还会影响血浆甘油三酯水平、脂毒性心肌病以及低温条件下FA摄取和棕色脂肪组织中LDs的大小。对酿酒酵母中的Fat1p的功能研究显示，Fat1p 除作为极长链酰基辅酶A合成酶及脂肪酸的跨膜转运蛋白外，还可能通过影响Ole1p的功能，从而影响胞内磷脂酰胆碱等脂质中脂肪酸的饱和度。
文章认为酵母细胞通过调节膜脂的脂肪酸饱和度来调节液泡膜的流动性及刚性。当环境营养匮乏时，液泡重塑形成具有特殊微域的单一球形液泡，从而促进后续的脂噬及自噬过程。Fat1p缺失会破坏液泡膜脂质饱和度的调整，导致形成不规则形状的液泡及表面微域异常；而微域异常进一步导致脂噬不能顺利进行，这进一步加剧了液泡的脂质构成缺陷。同时，脂噬缺陷也会导致细胞无法提供足够的游离FAs以产生能量，这反而间接促进了自噬水平的升高。
湖南大学生命医学交叉研究院为论文的第一单位，高强副教授为论文的通讯作者。硕士研究生邱凡为论文第一作者，博士研究生康娜、谭金玲以及硕士研究生严思思、林雷瑛、蔡立鹏参与了部分实验的完成。该研究工作得到了国家自然科学基金和湖南省自然科学基金的资助。
高强，湖南大学生命医学交叉研究院副教授、博士生导师。本科毕业于上海交通大学，博士毕业于中国科学院上海生命科学院植物生理生态研究所，之后于美国得克萨斯大学西南医学中心从事博后研究，于2018年12月加入湖南大学。目前课题组科研条件完善，待遇优厚，团队氛围融洽，科研氛围浓厚。欢迎对相关研究方向（微生物学及细胞生物学）感兴趣的的青年才俊加入，共同发展。
文章链接：https://journals.asm.org/doi/10.1128/spectrum.04625-22
