科技名词

解偶联蛋白

uncoupling protein

定义：线粒体内膜上一种具有质子跨膜转运作用的阴离子转运蛋白。能够驱散质子电化学梯度，打开呼吸链与ATP合成的偶联。

学科：畜牧学_饲料与营养_营养生理与生化_营养生化

相关名词：体增热 热增耗 净能 氧化应激

【延伸阅读】

一般情况下，线粒体内通过质子回流驱动腺苷三磷酸（ATP）生成，从而产生生命活动所需的能量。而解偶联蛋白（UCP）能够使质子回流与腺苷三磷酸生成脱离关系，使能量以热的形式释放出来。

解偶联蛋白的类型有多种，目前已知的有UCP1、UCP2、UCP3、UCP4和UCP5等。其中，UCP1多存在于棕色脂肪组织中，主要负责非颤抖产热；UCP2在许多不同的组织中都有表达，涉及广泛的生理功能，包括调节能量平衡和抗氧化防御；UCP3主要在骨骼肌中表达，可能在脂肪酸的氧化中发挥作用；UCP4和UCP5则主要在神经系统中发挥功能。

解偶联蛋白在能量代谢中的作用主要体现在热生成和能量消耗上。通过解偶联作用，质子回流内膜空间而不经过腺苷三磷酸合成酶，从而释放热量。这个过程看似是能量的浪费，但在特定情况下还是有益的，例如在寒冷环境中，动物可以通过增加解偶联蛋白的活性来产生更多的热量，从而维持一定的体温。同时，这种机制还在调节体重和脂肪储存方面发挥作用：研究表明，解偶联蛋白的表达水平与动物的体脂率呈负相关，它意味着较高的腺苷三磷酸表达可能有助于减少脂肪积累，预防肥胖。

解偶联蛋白在减少氧化应激中也扮演着关键角色。解偶联蛋白可以降低活性氧（ROS）的产生，这对保护细胞免受氧化损伤至关重要。UCP2在这方面表现尤其突出。

营养状态对解偶联蛋白的表达和功能有显著影响。高脂饮食通常会增加腺苷三磷酸的表达，促进脂肪酸的氧化和热生成。相反，饥饿状态或热量限制则可能降低腺苷三磷酸的表达，减少能量消耗，保持能量储备。

总之，解偶联蛋白在能量代谢、热调节和氧化应激中的重要作用，通过进一步研究解偶联蛋白，增利避害，有望为提高动物生产性能和健康水平提供新的思路和方法。

（延伸阅读作者：上海市农业科学院蔡旋）