肥胖會引起多種疾病,減肥一直是不同年齡人群關(guān)注的問題,市場上的減肥產(chǎn)品也五花八門。近日,美國洛克菲勒大學(xué)與普林斯頓大學(xué)的研究人員合作,在生命科學(xué)頂級期刊《細胞》上發(fā)表了一項重要研究。他們發(fā)現(xiàn)了一組可以同時調(diào)控食物攝入量和能量消耗的腦干神經(jīng)元,基于這一靶點,人們有望開發(fā)更為有效的減肥藥物。
行之有效抑制肥胖的策略是“管住嘴、邁開腿”,就是減少食物的攝入量,并增加能量消耗。目前市場上大部分的減肥產(chǎn)品僅是通過調(diào)節(jié)大腦中控制卡路里攝入的神經(jīng)回路來實現(xiàn)這一目的,即控制飲食量,但治療效果并不理想。
因此,洛克菲勒和普林斯頓大學(xué)的研究人員決定探索控制能量消耗的大腦回路。他們已經(jīng)知道,大腦的下丘腦區(qū)域存在一些對溫度敏感的神經(jīng)元,它們對調(diào)節(jié)熱量產(chǎn)生具有重要的影響,由此可消耗體內(nèi)的能量。但是,人們并不明白這些神經(jīng)元如何發(fā)揮作用,也不知道下丘腦以外,是否有細胞發(fā)揮著類似的作用。
科學(xué)家們開發(fā)了一種名為iDISCO的3D成像技術(shù),它可用于掃描暴露于高溫環(huán)境下小鼠大腦神經(jīng)元的活動信號。借助這種方法,他們繪制了環(huán)境溫度升高后,受激活躍的大腦區(qū)域。研究表明,除了下丘腦,腦干的中縫背核(dorsal raphe nucleus, DRN)區(qū)域也出現(xiàn)明顯的活動跡象。激活DRN區(qū)域的特定GABA能神經(jīng)元可以降低動物褐色脂肪產(chǎn)生的熱量,從而降低體溫。而抑制這些神經(jīng)元的活性,則導(dǎo)致褐色脂肪提高熱量產(chǎn)生。
有趣的是,兩年前,他們已發(fā)現(xiàn)這一區(qū)域?qū)刂起囸I感具有重要的作用。抑制這些神經(jīng)元的活性會同時讓小鼠產(chǎn)生飽腹感。
為了證明這些神經(jīng)元能否通過多種渠道調(diào)節(jié)小鼠的能量平衡,研究人員將小鼠放入特制的籠子中,通過傳感器跟蹤其運動情況,并測量其二氧化碳產(chǎn)生量及消耗的食物、水及氧氣量。試驗結(jié)果表明,激活DRN的GABA能神經(jīng)元會驅(qū)使小鼠運動量、代謝活動以及整體能量消耗急劇下降,而抑制神經(jīng)元則導(dǎo)致所有參數(shù)上升。
這意味著,抑制腦干DRN的GABA能神經(jīng)元可減少食物攝入量,同時增加能量消耗,達到雙重抑制肥胖的積極效果。目前,科學(xué)家們正在尋找控制該這些GABA能神經(jīng)元的受體,以期基于這一靶點研發(fā)新型的減肥藥物,在抑制肥胖的治療中發(fā)揮更顯著的功效。
參考資料:
[1] Marc Schneeberger et al., (2019). Regulation of Energy Expenditure by Brainstem GABA Neurons. Cell, DOI: 10.1016/j.cell.2019.05.048
[2] Fighting obesity by attacking both food intake and energy burn. Retrieved July 3, 2019, from https://www.fiercebiotech.com/research/fighting-obesity-by-attacking-both-food-intake-and-energy-burn
[3] New research raises prospect of better anti-obesity drugs. Retrieved July 3, 2019, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/ru-nrr062719.php
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