摘要
脂质合成、储存与转运的协同调控对细胞与机体稳态至关重要。血浆脂质调控失衡是心血管代谢疾病首要风险因素。内质网（ER）是脂质合成与分泌核心细胞器，肝脏、肠道等代谢活跃细胞中该功能尤为突出。脂质转运脂蛋白前体在内质网腔合成，中性脂质、磷脂均需跨内质网膜转运至腔内载脂蛋白B（APOB），该分子机制尚不清晰。本研究证实内质网蛋白CLCC1通过调控磷脂跨双层膜分布，参与细胞脂质分配，进而维持全身脂质稳态。CLCC1可与磷脂翻转酶TMEM41B形成复合物，识别不对称内质网膜并促进磷脂翻转，支撑脂蛋白生成与大量脂质转运。敲除CLCC1或TMEM41B后，细胞会生成由失衡内质网膜包裹的巨型脂滴（geLD），并加速代谢相关脂肪性肝炎（MASH）进展。本研究表明内质网磷脂翻转是维持膜动态平衡的必需过程。自噬分解、病毒感染等多种生物学过程均依赖跨膜磷脂分布平衡，本发现可为脂质生成与内质网稳态相关调控通路提供全新研究方向。
guo.q@pku.edu.cn
xulilulu@tsinghua.edu.cn
li-peng@mail.tsinghua.edu.cn
xiaowei_chen@pku.edu.cn
#CLCC1 #TMEM41B #磷脂翻转酶 #内质网膜双层平衡 #脂质稳态 #极低密度脂蛋白 #代谢相关脂肪性肝炎 #巨型内质网包裹脂滴 #geLD #脂质转运 #脂质分泌
结果
TMEM41缺失诱导内质网包裹巨型脂滴（geLD）形成
图1 CLCC1与TMEM41B协同调控脂质分泌、诱导geLD形成
(a) 野生型（WT）、肝脏特异性Tmem41b敲除（Tmem41b-LKO）小鼠肝脏透射电镜（TEM）图像，箭头指示内质网，标尺200 nm；
(b) 高压冷冻（HPF）野生型、Tmem41b敲除肝脏冷冻电子断层扫描（cryo-ET）三维重构图。左为野生型，右为敲除样本；Mito =线粒体，LD =脂滴，标尺100 nm；右侧为geLD三维渲染模型；
(c) Tmem41b敲除肝脏内质网包裹ge冷冻电镜断层图，下方橙色划线区域电子相对强度曲线；
(d) 野生型、Tmem41b敲除小鼠肝脏脂滴银染蛋白电泳，等量蛋白上样；
(e) 野生与敲除小鼠脂滴定量蛋白质组，红色 =内质网富集差异蛋白，蓝色 =胞质脂滴富集差异蛋白；
(f,g) 分别采用PLIN2（胞质脂滴标志物）、CB5（内质网标志物）免疫荧光区分普通脂滴（cLD）与geLD，对照组、TMEM41B敲除Huh7细胞，标尺5 μm；
(h) CLCC1敲除细胞同样产生CB5包裹的geLD，成像设置同(f,g)；实验至少包含3次生物学独立重复。
CLCC1与TMEM41B互作，调控机体脂质分泌
图2 CLCC1-TMEM41B复合物调控机体大量脂质输出
(a) CLCC1与TMEM41B共纯化考马斯亮蓝染色电泳，箭头分别标注CLCC1、TMEM41B；
(b) 恒河猴肝脏内源性TMEM41B免疫共沉淀验证CLCC1互作；
(c) CLCC1基因位点与血浆低密度胆固醇关联区域图；
(d) 关键SNP rs149700491与各类血浆脂质指标关联P值；
(e) 千人基因组中欧洲、东亚人群该SNP次要等位基因频率；
(f) CRISPR肝脏急性敲除小鼠构建示意图；
(g) 不同sgRNA敲除Clcc1后肝脏CLCC1、TMEM41B、APOB蛋白免疫印迹；
(h) 禁食小鼠血浆甘油3酯定量，分组：对照、sgRNA1、sgRNA2、sgRNA2 +回补CLCC1；
(i) 血浆凝胶过滤色谱各组分甘油3酯曲线（VLDL/LDL/HDL）；
(j) 各组总胆固醇血浆水平；
(k) 色谱分层胆固醇定量；
(l) 小鼠血浆载脂蛋白免疫印迹（APOB、APOA1、APOE）；
(m) 注射脂蛋白脂酶抑制剂后肝脏 VLDL 分泌时序甘油3酯检测；
(n) 不同时间点血浆 APOB 免疫印迹，样本2小鼠混合；
(o) VLDL颗粒负染透射电镜，标尺 200 nm；数据为均值±标准误查，采用非配对双尾t检验。
CLCC1寡聚化依赖，识别弯曲失衡内质网膜
图3 CLCC1介导磷脂双层失衡与磷脂翻转酶耦合
(a,b) AlphaFold3预测人CLCC1单体、16聚体结构，蓝至红为N端至C端；左单体拓扑，上6聚俯视、下侧视；
(c) 野生、Tmem41b敲除、Clcc1敲除肝脏及geLD膜蓝天然电泳检测CLCC1寡聚体；
(d) 对照、TMEM41B敲除细胞CLCC1免疫荧光，LipidTox标记脂滴；
(e) CLCC1招募TMEM41B至失衡膜工作模型；
(f) CLCC1完整/缺失N端结构域细胞转Flag-TMEM41B，荧光共定位；
(g) geLD周边TMEM41B荧光富集定量小提琴图；
(h) 4组细胞内质网胞质侧磷脂酰胆碱荧光强度；
(i) h图荧光定量统计；
(j) 体外磷脂翻转实验：纯脂质体、低/高浓度TMEM41、CLCC1-TMEM41复合物荧光淬灭曲线，FI(t)/FI(0)为荧光比值；标尺5 μm，数据均值±标准误差，双尾t检验。
CLCC1与TMEM41B协同维持肝脏组织稳态，抵抗MASH病变
图4 CLCC1保护肝脏内质网结构，抑制代谢相关脂肪性肝炎
(a) 4组小鼠肝脏大体与病理染色（油红O、H&E、马松3色、F4/80），标尺1 cm（大体）、100 μm（切片）；
(b) 各组肝重占体重百分比统计；
(c) 4组肝脏漂浮实拍图；
(d) 肝脏甘油3酯定量；
(e) 血浆谷丙转氨酶ALT水平；
(f) 野生、Clcc1敲除小鼠内质网、高尔基体透射电镜；标尺 200 nm；
(h) Clcc1、Tmem41b、Surf4单/双敲除小鼠肝脏病理切片对比；统计采用非配对t检验，均值±标准误差。
CLCC1缺失细胞补充荧光验证
图5 CLCC1缺失细胞内APOE与CLCC荧光互补成像
(a) 单独转染GFP11-CLCC1、APOE-GFP1-10的TMEM41B敲除细胞无荧光信号；标尺5 μm。
(b) 野生型Huh7细胞共表达CLCC-GFP11与APOE-GFP1-10，脂滴周边出现互补荧光；分合并通道、CLCC1、PLIN2、脂滴荧光通道。
(c) 油酸处理后CLCC1与CB5在内质网包裹脂滴共定位，多通道分层成像。
(d) 油酸诱导CLCC1与APOE富集于巨型脂滴表面。
(e) 普通饮食、高脂饲喂小鼠肝脏CLCC1、TMEM41B蛋白免疫印迹。
(f) 图(e)蛋白条带定量统计，采用非配对t检验。
(g) ob/ob肥胖小鼠对照组、CLCC1过表达组肝脏总胆固醇定量。
(h) ob/ob小鼠血浆AST水平统计。
(i) ob/ob小鼠肝脏APOB、TMEM41B、FASN、LIPIN1、MTP蛋白免疫印迹。全部实验均至少3次生物学独立重复。
详细总结
思维导图
关键定义区分
电镜形态证据
TEM/冷冻电镜断层cryo-ET
蛋白标志物区分ge/cLD
体外磷脂翻转实验
脂质体重构
细胞内磷脂翻转检测
炔胆碱代谢标记
参考
Nature. 2026 Apr;652(8109):471-480. doi: 10.1038/s41586-026-10161-y.
CLCC1 governs ER bilayer equilibration to maintain lipid homeostasis
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