人体消化系统中，肝脏每日合成的胆汁酸需要被高效回收利用。负责该过程的OSTα/β蛋白长期是科学界的谜团。近日，我国科研团队通过冷冻电镜技术，成功绘制出该蛋白的原子级三维结构，解开了这个困扰学界20多年的难题。 研究发现，OSTα/β蛋白采用异源四聚体架构，由两个α亚基与两个β亚基组成。与传统转运蛋白依赖能量驱动不同，该蛋白构建了跨膜亲水通道，使胆汁酸能够依浓度梯度自由双向移动，完全适应人体每日10-12次的胆汁酸循环需求。 这项发现具有重要的医学价值。在诊断上，研究首次从原子尺度揭示了致病突变如何破坏蛋白功能，为遗传性胆汁酸代谢障碍提供了精准诊断依据。治疗上，针对转运通道设计的小分子调节剂有望治疗胆汁淤积性肝病，而稳定蛋白四聚体结构的干预策略可能改善老年人群的消化不良症状。 该成果打破了国际学界对SLC转运蛋白家族的既有认知，为膜转运生物学开辟了新方向。中国科学院已联合协和医院启动临床转化研究，预计三年内完成首例靶向药物的临床前试验。
这项研究从蛋白质微观结构出发，为消化系统疾病的精准治疗指明了方向。OSTα/β蛋白的"滑梯"转运模式刷新了人们对膜转运机制的认识，也为对应的疾病的防治开启了新可能。随着基础研究的深入和临床转化的推进——更多患者有望从中受益——这充分说明了加强基础研究投入对国家科技进步和人民健康的重要意义。