2017年6月15日很榮幸邀請到本系系友-王昭雯老師，與我們分享以不同生物系統探究lipid droplets的生成、生理意義與調控。
Lipid droplets (LD)，是一種由單層磷脂質包裹的胞器，不同於一般胞器具有雙層膜。LD中包裹中性油脂，而中性油脂主要有兩種，一種是TAG (三酸甘油脂--三條脂肪酸加一個甘油) 與sterol ester (固醇酯--膽固醇加一條脂肪酸)，因此LD在脂肪代謝中扮演關鍵角色。LD中儲存的油脂可經由粒線體代謝，提供身體組織能量。另外，LD也與肥胖有關，人類專門儲存脂肪的組織是adipose tissue，這些組織分成兩種，分別是white adipose tissue (WAT) 與brown adipose tissue (BAT)；兩種組織差異在於WAT較BAT具有較大的LD與較少的粒線體，年老的生物通常WAT會多於BAT。
LD可從內質網 (ER) 生成，成熟後的LD可以持續與ER連結或是脫離ER。脫離ER的LD可以與其他胞器作用，此作用可能牽涉到脂肪的代謝。內質網是lipid bilayer，但LD屬於lipid monolayer，因此除具有amphiphatic helix, hairpin loop等結構、可與脂質結合，或是可與LD上蛋白具有交互作用者，一般LD蛋白無法與ER上蛋白具有相通性。
近來有一些研究指出部分病毒可以在油滴上進行複製、包裹，例如：C型肝炎病毒 (HCV)。HCV可能造成脂肪肝及肝硬化，有研究指出HCV上一個很重要的結構蛋白會被帶到LD上，因此推測HCV的感染可能導致油滴代謝油脂途徑出現問題。
由於LD似乎對於生物體的生理反應影響甚大，因此以王老師以酵母菌系統進行LD研究。藉由找出產生不正常LD的突變株，分析不正常LD突變株之基因功能，以了解LD如何受到調控，以及其表現的蛋白質在LD形成過程是否具有關聯性。實驗以顯微鏡觀察酵母菌的油滴凸起結構，並利用染中性脂的染劑Bodipy493/503染色，研究特定基因突變對油滴形成之大小及數量的影響。結果發現酵母菌突變株△fld1及△ldb16能產生巨大的LD。當將fld1及ldb16分別接上不同之螢光蛋白，在共軛焦顯微鏡下觀察其位置，發現兩者的螢光訊號重疊，表示兩者具有交互作用。
另外，自序列比對結果顯示，酵母菌fld1及ldb16蛋白對應到人類seipin蛋白，且實驗顯示seipin蛋白可彌補突變株△fld1及△ldb16的缺失功能。人類seipin蛋白異常會導致先天性脂肪失氧症 (CGL)，因此未來希望透過研究酵母菌fld1及ldb16的特性與人類疾病相連結。為了進一步探討LD在多細胞生物體的功能，王老師採用Caenorhabditis elegans線蟲進行研究，發現seipin蛋白也可能與胚胎發育有關，並研究油滴代謝與其關係。最後王老師簡要說明，LD對於油脂儲存相當重要，並能維持phospholipids 的恆定，及在細胞分裂中扮演重要角色，再再顯示了LD對生物體的重要性。
王老師以輕鬆詼諧的方式引領我們進入lipid droplets的領域，對於原本完全陌生的lipid droplets有了更進一步的認識，師生們皆收穫豐碩、滿載而歸。
撰文：Chen Chen & Jenny Wu
