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Nature重磅创造:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖

2024-09-23 19:29:24
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  当咱们进食后,血液中的葡萄糖浓度就会上升,触发胰腺中的胰岛β细胞渗透更多的胰岛素,其通过血液中轮回并来到大脑。大脑中的下丘脑弓状核(ARC),负担感知胰岛素秤谌,调控食品摄入和闭连心理进程(比如燃烧脂肪和消磨能量),即使ARC中的神经元对胰岛素遗失敏锐性,咱们就会早先吃得更多,积蓄脂肪,并映现肥胖等代谢健壮题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的整体机造仍不领会。

  该钻探浮现,下丘脑弓状核(ARC)神经元四周的细胞表基质(ECM)正在代谢性疾病中被巩固和重塑,进而正在ARC神经元四周酿成一个“浆糊状”分子搜集——神经元四周搜集(PNN),遏止胰岛素来到和效用,进而驱动胰岛素抵当,干扰平常的食品摄入和代谢,导致肥胖、2型糖尿病等题目。而运用酶或幼分子药物毁坏PNN,开释其掩盖的ARC神经元,可以逆转胰岛素抵当、巩固代谢健壮并大大减轻体重饮食。

  这项钻探确定了ARC神经元的细胞表基质(ECM)重塑是驱动代谢性疾病的根本机造,这一浮现希望激动肥胖和2型糖尿病等以胰岛素抵当为特色的代谢性疾病的调养饮食。

  胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝渗透亏空或效用被禁止,就会导致一系列代谢性疾病,比如肥胖和2型糖尿病,这两种常见疾病都以胰岛素抵当为特色。有钻探注脚,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至闭紧急,该部门能够感知胰岛素秤谌,并正在代谢性疾病的希望进程中出现胰岛素抵当,但其机造尚不统统领会。

  胰岛素抵当与表周构造的细胞表基质(ECM)重塑亲热闭连,个中太过的ECM重积会导致一种被称为纤维化的地步,进而损害胰岛素的效用和信号传导。古板上以为,纤维化只产生正在表周构造,然而,正在急性脑毁伤以及几种神经体系疾病中,也侦查到了大脑内的ECM重塑。

  比来的少许钻探浮现,正在神经元成熟进程中,下丘脑弓状核(ARC)中表达刺鼠相闭卵白(AgRP)的神经元(饥饿神经元)四周酿成了神经元四周搜集(PNN),这是一种特此表ECM亚型饮食。AgRP能够填补食欲,裁汰新陈代谢和能量消磨,是最有用和历久的食欲刺激剂之一。

  神经元四周搜集(PNN)的酿成直接影响AgRP的效用,而PNN和ARC神经元之间的固相相闭恐怕夸大了调控代谢的神经内渗透轴的根本机造。以是,鉴于神经纤维化与代谢效用袭击之间的相闭,ARC神经元的PNN重塑恐怕代表了代谢性疾病的全新发病机造。

  正在这项最新钻探中饮食,钻探团队探究了大脑改变是否会驱动胰岛素抵当。钻探团队络续12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过搜集构造样本实行侦查和检测基因改变来监测ARC神经元的PNN重塑。

  他们浮现,正在幼鼠早先高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN产生了明显改变——由固定支架变为横七竖八的“浆糊”。跟着幼鼠体重的填补,其ARC神经元对胰岛素的感知才华也随之消重,乃至直接将胰岛素打针到大脑中也无法逆转这一地步。

  论文通信作家 Garron T. Dodd 熏陶默示,跟着不健壮饮食的连接,ARC-PNN变得“更厚、更粘”,它就像是一道障蔽遏止了胰岛素进入大脑,由此导致胰岛素抵当。

  为了逆转这些改变,钻探团队给高脂肪饮食幼鼠打针可以消化ECM的酶,或者氟胺(禁止ECM酿成的幼分子药物)。这两种门径都得胜清扫了幼鼠大脑中的特地鸠集的“浆糊状”ECM,填补了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素抵当和代谢效用袭击,明显减轻了体重。

  不光这样,钻探团队还浮现,下丘脑的炎症会导致PNN的毁坏,这恐怕与神经胶质细胞相闭,这类细胞也能够影响支架的机闭完全性。钻探团队默示,正在调养安详性方面,通过靶向神经元四周的接济机闭来调养胰岛素抵当恐怕比直接靶向神经元更安详。

  总的来说,这项颁发于 Nature 的钻探浮现,正在代谢疾病的发达进程中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元四周搜集(PNN)被巩固和重塑,驱动胰岛素抵当和代谢效用袭击。通过卵白酶或幼分子药物毁坏肥胖幼鼠的特地ARC-PNN,能够逆转ARC神经元的胰岛素抵当,激动代谢疾病的缓解,由此声明靶向清扫ARC的神经纤维化恐怕是代谢性疾病的全新调养格式。

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