脯氨酸羟化酶2（PHD2）通过增强UCP1的羟化促进棕色脂肪产热。

目的：棕色脂肪组织（BAT）在冷暴露下调节非颤抖性产热中起着关键作用。脯氨酸羟化酶（PHDs）被发现参与脂肪细胞分化和脂质沉积。然而，PHDs对BAT产热调节机制的影响尚未完全明了。方法：我们通过免疫印迹和实时PCR检测了不同脂肪组织中PHDs的表达。进一步，通过免疫印迹、实时PCR和免疫染色确定脯氨酸羟化酶2（PHD2）与UCP1表达之间的相关性。使用PHDs抑制剂和PHD2-sgRNA病毒在体内和体外构建PHD2缺陷模型，以研究PHD2对BAT产热的影响。随后，通过Co-IP实验和免疫印迹验证UCP1与PHD2之间的相互作用以及UCP1的羟化修饰水平。最后，通过UCP1的定点突变和质谱分析进一步确认特异性脯氨酸羟化对UCP1表达/活性的影响。结果：PHD2（而非PHD1和PHD3）在BAT中高度富集，与UCP1共定位并呈正相关。抑制或敲低PHD2显著抑制冷暴露下BAT产热，并加重高脂饮食（HFD）喂养小鼠的肥胖。机制上，线粒体PHD2与UCP1结合并调节UCP1的羟化水平，该水平在产热激活时增强，在PHD2敲低时减弱。此外，PHD2依赖的UCP1羟化促进了UCP1蛋白的表达和稳定性。UCP1中特定脯氨酸（Pro-33、133和232）的突变显著降低了PHD2升高的UCP1羟化水平，并逆转了PHD2增加的UCP1稳定性。结论：本研究提示PHD2通过增强UCP1的羟化在BAT产热调节中发挥重要作用。