
随着生活习惯改变,肥胖成为日益严重的公共卫生问题,但我们尚未完全了解潜在分子机制。最近,日本团队发现缺乏XRN1这种蛋白质下视丘中一种神经元活动增加,从而增加食欲并引起肥胖。
从根本上来说,肥胖是由于食物摄入量与能量消耗不平衡所引起,但大脑和身体各部位(如胰腺、肝脏、脂肪组织)的交流也是调节食欲及新陈代谢的关键,只是我们对其机制仍知之甚少。
瘦素(Leptin)是一种由小肠内脂肪细胞及肠上皮细胞制造的激素,会以游离形式或是与蛋白质结合方式在血液中循环,在体内主要执行抑制食欲功能,借由与下视丘(Hypothalamus)沟通来产生饱足感。
虽然体内脂肪细胞数量越多代表瘦素浓度也越高,但不一定代表会抑制更多食欲,某些情况下,大脑海中瘦素受体未按应有方式活化,便仍会导致人吃下过量食物,称为瘦素抵抗。
最近,日本冲绳科学技术大学院大学团队发现了相关作用机转。研究人员使实验小鼠无法在前脑区域产生蛋白质XRN1,当小鼠6周大时,研究人员发现大脑海中没有XRN1蛋白的小鼠体重迅速增加,并在12周大成为肥胖小鼠,脂肪积聚在脂肪组织和肝脏内,无法有效利用脂肪作为能量来源。
观察显示,没有XRN1蛋白的小鼠每天进食量几乎是对照组小鼠的2倍,测量它们血液中的瘦素浓度进一步发现前者瘦素值异常高,根据我们对瘦素的理解,血液中瘦素值越高,应该越会阻止小鼠感到饥饿,但与对照小鼠不同的是,没有XRN1的小鼠对瘦素无反应,也就是瘦素抵抗。
为了调查可能引起小鼠暴饮暴食的原因,团队接着检查下视丘中调节食欲的基因活动是否发生变化,结果发现XRN1缺失导致下视丘中一种神经元活动增加,从而释放称为刺鼠肽(Agouti peptide,AgRP)的强大食欲刺激剂。
此外,缺乏XRN1的小鼠对调节血液中葡萄糖浓度的胰岛素也产生抗性,随着瘦素浓度增加,葡萄糖明显上升。
出于某种原因,如果没有XRN1,小鼠就无法有效燃烧脂肪,科学家希望进一步厘清背后机制,以了解缺乏XRN1如何影响下视丘神经元活动。全世界有超过6.5亿成人达到肥胖标准,确认大脑海中哪些神经元与蛋白质参与调节食欲、如何引起瘦素抵抗,或可开发出治疗肥胖的新方法。
新论文发布在《iScience》期刊。
(首图来源:pixabay)