摘要目的:探讨蛋白质棕榈酰化在小鼠棕色脂肪组织(brown adipose tissue,BAT)产热功能中的调控作用及其分子机制.方法:将8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分为常温对照组(室温饲养,n=6)和急性冷刺激组(4℃冷暴露8 h,n=6),取肩胛区BAT进行后续检测;分离小鼠原代前脂肪细胞,诱导分化为成熟棕色脂肪细胞后,分为溶剂对照(DMSO)组、β3-肾上腺素受体激动剂CL316243(10 μmol/L)组及CL316243+棕榈酰化抑制剂2-溴棕榈酸(2-bromopalmitic acid,2-BP;50或100 μmol/L)组,处理24 h(n=3).采用qPCR检测含锌指DHHC结构域蛋白(zinc finger DHHC domain-containing,ZDHHC)家族及产热相关因子[解偶联蛋白1(uncoupling protein 1,UCP1)、过氧化物酶体增殖物激活受体 γ 辅激活因子 1α(peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha,PPARGC1A)、PR/SET结构域蛋白16(PR/SET domain 16,PRDM16)和细胞死亡诱导DFFA样效应蛋白A(cell death-inducing DFFA-like effector A,CIDEA)]的mRNA表达;Western blot检测UCP1蛋白表达;酰基-生物素交换结合质谱分析蛋白质棕榈酰化水平及KEGG通路富集;免疫共沉淀验证蛋白相互作用.结果:与常温对照组相比,冷刺激后小鼠BAT中ZDHHC5、ZDHHC7、ZDHHC13和ZDHHC23的mRNA表达显著上调(P<0.01),ZDHHC2和ZDHHC12显著下调(P<0.05);2-BP处理显著抑制CL316243诱导的产热相关因子(UCP1、PPARGC1α、PRDM16和CIDEA)表达上调(P<0.05或P<0.01);冷刺激后BAT中2 055个棕榈酰化位点发生显著改变(差异倍数>2.0,P<0.05),其中产热相关蛋白UCP1棕榈酰化水平显著升高;2-BP处理时间依赖性降低UCP1棕榈酰化水平(48和72 h时几乎完全抑制);Cys305突变导致UCP1棕榈酰化信号几乎完全消失;ZDHHC7过表达显著增强UCP1棕榈酰化水平并与UCP1发生特异性结合;2-BP处理48和72 h后UCP1蛋白水平显著降低(P<0.05或P<0.01).结论:在小鼠棕色脂肪细胞中,蛋白质棕榈酰化修饰在产热过程中发挥促进作用;UCP1的Cys305位点棕榈酰化对其蛋白稳定性至关重要.