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Nature沉磅察觉:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖

2024-09-23 19:45:08
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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细胞排泄更多的胰岛素,其通过血液中轮回并达到大脑。大脑中的下丘脑弓状核(ARC),担任感知胰岛素水准,调控食品摄入和合系心理经过(比方燃烧脂肪和消磨能量),要是ARC中的神经元对胰岛素失落敏锐性,咱们就会开头吃得更多,积攒脂肪,并涌现肥胖等代谢康健题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的全体机造仍不睬解。

  该研商发明,下丘脑弓状核(ARC)神经元方圆的细胞表基质(ECM)正在代谢性疾病中被加强和重塑,进而正在ARC神经元方圆变成一个“浆糊状”分子搜集——神经元方圆搜集(PNN),障碍胰岛素达到和感化,进而驱动胰岛素抗拒,搅扰平常的食品摄入和代谢,导致肥胖、2型糖尿病等题目。而操纵酶或幼分子药物损害PNN,开释其笼罩的ARC神经元,可能逆转胰岛素抗拒饮食、加强代谢康健并大大减轻体重。

  这项研商确定了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,这一发明希望督促肥胖和2型糖尿病等以胰岛素抗拒为特性的代谢性疾病的调治。

  胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝排泄亏空或性能被强迫,就会导致一系列代谢性疾病,比方肥胖和2型糖尿病,这两种常见疾病都以胰岛素抗拒为特性。有研商表白,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至合紧急,该局限能够感知胰岛素水准,并正在代谢性疾病的希望经过中出现胰岛素抗拒,但其机造尚纷歧律理解。

  胰岛素抗拒与表周机合的细胞表基质(ECM)重塑亲昵合系,此中太甚的ECM重积会导致一种被称为纤维化的气象饮食,进而损害胰岛素的感化和信号传导。守旧上以为,纤维化只爆发正在表周机合,然而,正在急性脑毁伤以及几种神经体例疾病中,也观测到了大脑内的ECM重塑。

  比来的少许研商发明,正在神经元成熟经过中,下丘脑弓状核(ARC)中表达刺鼠相合卵白(AgRP)的神经元(饥饿神经元)方圆变成了神经元方圆搜集(PNN),这是一种奇特的ECM亚型。AgRP能够增添食欲,删除新陈代谢和能量消磨,是最有用和长期的食欲刺激剂之一。

  神经元方圆搜集(PNN)的变成直接影响AgRP的性能,而PNN和ARC神经元之间的固相合联可以夸大了调控代谢的神经内排泄轴的根本机造。是以,鉴于神经纤维化与代谢性能报复之间的相合,ARC神经元的PNN重塑可以代表了代谢性疾病的全新发病机造。

  正在这项最新研商中,研商团队探究了大脑转移是否会驱动胰岛素抗拒。研商团队继续12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过搜聚机合样本实行观测和检测基因转移来监测ARC神经元的PNN重塑。

  他们发明,正在幼鼠开头高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN爆发了明显转移——由固定支架变为七零八落的“浆糊”。跟着幼鼠体重的增添,其ARC神经元对胰岛素的感知材干也随之低重,乃至直接将胰岛素打针到大脑中也无法逆转这一气象。

  论文通信作家 Garron T. Dodd 熏陶流露,跟着不康健饮食的连接,ARC-PNN变得“更厚、更粘”,它就像是一道障蔽障碍了胰岛素进入大脑,由此导致胰岛素抗拒。

  为了逆转这些转移,研商团队给高脂肪饮食幼鼠打针可能消化ECM的酶,或者氟胺(强迫ECM变成的幼分子药物)。这两种门径都凯旋驱除了幼鼠大脑中的特地纠合的“浆糊状”ECM,增添了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素抗拒和代谢性能报复,明显减轻了体重。

  不但如斯,研商团队还发明,下丘脑的炎症会导致PNN的损害,这可以与神经胶质细胞相合,这类细胞也能够影响支架的布局完美性。研商团队流露,正在调治安详性方面,通过靶向神经元方圆的援救布局来调治胰岛素抗拒可以比直接靶向神经元更安详。

  总的来说,这项揭晓于 Nature 的研商发明,正在代谢疾病的进展经过中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元方圆搜集(PNN)被加强和重塑,驱动胰岛素抗拒和代谢性能报复。通过卵白酶或幼分子药物损害肥胖幼鼠的特地ARC-PNN,能够逆转ARC神经元的胰岛素抗拒,督促代谢疾病的缓解,由此证据靶向驱除ARC的神经纤维化可以是代谢性疾病的全新调治办法。Nature沉磅察觉:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖

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