跟暴饮暴食说再见:科学家发现大脑中控制食物摄入的信号通路

2022年07月04日 08:27 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

一组科学家开发了一种全新的方法来治疗饮食失调。他们发现,下丘脑中的一组神经细胞--AgRP,agouti相关的肽神经元--控制着内源性溶血磷脂的释放,而溶血磷脂又控制着大脑皮层中神经细胞的兴奋性,进而刺激食物摄入。

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在这一过程中,信号通路的关键步骤是由自体脂肪酶控制,这种酶负责在大脑中产生溶血磷脂酸(LPA)以作为网络活动的调节剂。因此,在动物模型中,给予自体蜡素抑制剂可以显著减少禁食后的过度食物摄入和肥胖。

饮食失调尤其是肥胖是全世界工业化社会中各种疾病的主要原因之一,特别是具有终身残疾或致命后果的心血管疾病如心脏病发作、糖尿病或中风。根据罗伯特-科赫研究所2021年的一份报告,德国67%的男性和53%的女性超重。23%的成年人严重超重(肥胖)。迄今为止,试图用药物影响饮食行为的做法被证明是不成功的。一种调节控制饮食行为的网络的兴奋性的新型疗法可能会改变全世界对抗肥胖症的游戏规则。

研究小组发现,在突触LPA信号受损的人群中,肥胖率和随之而来的II型糖尿病的发病率增加。由Johannes Vogt教授(科隆大学医学院)、Robert Nitsch教授(明斯特大学医学院)和Thomas Horvath教授(美国纽黑文耶鲁大学医学院)领导的小组现在已经证明,LPA对大脑皮层神经元兴奋性的控制在控制饮食行为方面发挥着重要作用。AgRP神经元调节血液中溶血磷脂酰胆碱(LPC)的数量。通过主动运输,LPC到达大脑,在那里它被自体脂肪酶(ATX)转化为LPA,在突触处具有活性。突触的LPA信号刺激大脑中的特定网络从而导致食物摄入量增加。

在小鼠模型中,在禁食一段时间后,血液中LPC的增加会引发大脑中刺激性LPA的增加。这些小鼠表现出典型的觅食行为。两者都可以通过施用自体细胞分裂素抑制剂而恢复正常。另一方面,当这些抑制剂被持续施用时,肥胖小鼠的体重下降。

Johannes Vogt说道:“我们看到通过基因突变和ATX的药理抑制,过量的食物摄入和肥胖现象明显减少。因此,我们关于LPA控制的大脑兴奋性的基本发现也对饮食行为起到了核心作用,我们对此已经研究了多年。”

Robert Nitsch认为这些发现是向新药开发迈出的重要一步。他说道:“数据显示,突触LPA信号通路受到干扰的人更有可能超重并患有II型糖尿病。这是ATX抑制剂可能取得治疗成功的有力迹象,我们目前正在跟耶拿的汉斯-克诺尔研究所一起开发用于人类的ATX抑制剂。”

这些关于通过溶血磷脂对饮食行为中的神经元网络进行兴奋控制的发现及它们所提出的新的治疗可能性在未来不仅有助于治疗饮食失调,而且有助于治疗神经和精神疾病。

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