Cell：黃鵬翔/江建森團(tuán)隊(duì)揭開甲狀腺激素的大腦轉(zhuǎn)運(yùn)之謎

熱門推薦：甲狀腺激素 , 大腦運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制 , 轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白 ,

作者：王聰來源：生物世界

2025-07-21

甲狀腺激素向大腦的充分輸送對于正常的神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。

甲狀腺激素向大腦的充分輸送對于正常的神經(jīng)發(fā)育至關(guān)重要。MCT8 和 OATP1C1 這兩種溶質(zhì)載體轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白介導(dǎo)了甲狀腺激素穿過血腦屏障（BBB）進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）。

MCT8 突變會(huì)導(dǎo)致艾倫-赫恩登-達(dá)德利綜合征（AHDS），這是一種 X 連鎖隱性遺傳病，其特征為神經(jīng)發(fā)育障礙和外周甲狀腺功能亢進(jìn)，而 OATP1C1 缺乏則與大腦代謝降低和進(jìn)行性神經(jīng)退行性病變有關(guān)。

2025 年 7 月 17 日，貝勒醫(yī)學(xué)院黃鵬翔研究員、美國國立衛(wèi)生研究院國家心肺血液研究所江建森研究員作為共同通訊作者，在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊 Cell 上發(fā)表了題為：Structural insights into brain thyroid hormone transport via MCT8 and OATP1C1 的研究論文。

該研究通過對 MCT8 和 OATP1C1 的結(jié)構(gòu)解析，揭示了甲狀腺素跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)到大腦的機(jī)制。

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)解析了 MCT8 和 OATP1C1 結(jié)合活性甲狀腺激素三碘甲腺原氨酸（T3）及其前體激素甲狀腺素（T4）的冷凍電鏡（cryo-EM）結(jié)構(gòu)，分辨率分別為 2.9 Å 和 2.3 Å。

結(jié)合功能實(shí)驗(yàn)，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步闡明了二者獨(dú)特的甲狀腺激素識(shí)別與轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，并解釋了疾病相關(guān)突變的致病機(jī)理。盡管細(xì)胞外變構(gòu)位點(diǎn)在溶質(zhì)載體轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白中并不常見，但該研究在 OATP1C1 中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)此類位點(diǎn)。

該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

MCT8 的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)揭示了其對甲狀腺激素的高轉(zhuǎn)運(yùn)特異性；

OATP1C1 的冷凍電鏡結(jié)構(gòu)揭示了其選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)甲狀腺素的機(jī)制；

OATP1C1 存在一個(gè)保守且出乎意料的細(xì)胞外調(diào)節(jié)位點(diǎn)；

雌酮-3-葡糖苷酸（E1G）通過與該位點(diǎn)結(jié)合，變構(gòu)抑制 OATP1C1。

甲狀腺激素進(jìn)入大腦的運(yùn)輸