单个心肌细胞中的线粒体。经紫外线照射后，红色高亮显示的线粒体。图片来源：美国国家心肺血液研究所、美国国立卫生研究院 ##### 化合物限制了被称为线粒体的细胞"能量工厂"中的镁转运。
德克萨斯大学圣安东尼奥健康科学中心(UT Health San Antonio)的研究人员开发出一种小分子药物，该药物能够防止长期摄入高糖高脂西方饮食的小鼠体重增加和肝脏发生不良变化。
"当我们给小鼠短期使用这种药物后，它们开始减轻体重。它们都变得苗条，"该中心乔·R·和特蕾莎·洛扎诺·隆戈医学院医学教授马德什·穆尼什瓦米(Madesh Muniswamy)博士说。
这项与宾夕法尼亚大学和康奈尔大学合作的研究成果于2月27日发表在高影响力期刊《细胞报告》(Cell Reports)上。作为UT健康圣安东尼奥线粒体医学中心主任，穆尼什瓦米是该研究的资深作者。
第四大常见元素
研究团队首先探索了镁如何影响新陈代谢（即细胞中能量的产生和消耗过程），从而发现了这种药物。这种能量称为ATP，为人体各种过程提供动力。
研究人员发现，镁就像能量生产的刹车。
图片来源：Adobe Stock镁是人体内继钙、钾和钠之后第四大丰富的阳离子（带正电荷的离子），在维持良好健康方面发挥着许多关键作用，包括调节血糖和血压以及构建骨骼。但研究人员发现，过多的镁会减缓线粒体（细胞的"能量工厂"）中的能量产生。
"它就像踩刹车，只是减慢了速度，"UT健康圣安东尼奥穆尼什瓦米实验室的博士生、共同第一作者特拉维斯·R·马达里斯(Travis R. Madaris)说。
删除MRS2基因（该基因促进镁向线粒体的转运）导致"能量工厂"中糖和脂肪的代谢更加高效。结果：苗条、健康的小鼠。
啮齿动物的肝脏和脂肪组织中没有出现脂肪肝疾病的迹象，这种并发症与不良饮食、肥胖和2型糖尿病有关。
小分子药物
研究人员称之为CPACC的药物实现了同样的效果。它限制了镁向"能量工厂"的转运量。在实验中，结果再次是：苗条、健康的小鼠。UT健康圣安东尼奥已就该药物提交了专利申请。
这些小鼠是长期饮食压力的模型系统，这种压力是由高热量、高糖高脂的西方饮食引发的。这种压力的常见结果是肥胖、2型糖尿病和心血管并发症。
"降低线粒体镁水平减轻了长期饮食压力的不良影响，"穆尼什瓦米实验室的博士后研究员、共同第一作者马尼甘丹·文卡特桑(Manigandan Venkatesan)博士说。
宾夕法尼亚大学的约瑟夫·A·鲍尔(Joseph A. Baur)博士和康奈尔大学的贾斯汀·J·威尔逊(Justin J. Wilson)博士也是该研究的合作者。"我们提出了这种小分子，贾斯汀合成了它，"马达里斯说。
重要意义
"这些发现是多年工作的成果，"穆尼什瓦米说。"一种能够降低心脏病发作和中风等心脏代谢疾病风险，并减少脂肪肝疾病后肝癌发病率的药物将产生巨大影响。我们将继续开发这种药物。"
该项目的资助方包括美国国立卫生研究院、美国国防部和圣安东尼奥精准治疗合作伙伴。
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