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Nature重磅察觉:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖

2024-09-24 00:09:06
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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抵达大脑。大脑中的下丘脑弓状核(ARC),担任感知胰岛素程度,调控食品摄入和闭联心理历程(比如燃烧脂肪和花费能量),借使ARC中的神经元对胰岛素落空敏锐性,咱们就会早先吃得更多,积聚脂肪,并显露肥胖等代谢矫健题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的全部机造仍不睬解。

  该筹议呈现,下丘脑弓状核(ARC)神经元周遭的细胞表基质(ECM)正在代谢性疾病中被巩固和重塑,进而正在ARC神经元周遭造成一个“浆糊状”分子汇集——神经元周遭汇集(PNN),反对胰岛素抵达和用意,进而驱动胰岛素屈服,打扰寻常的食品摄入和代谢,导致肥胖、2型糖尿病等题目。而应用酶或幼分子药物妨害PNN,开释其困绕的ARC神经元,也许逆转胰岛素屈服、巩固代谢矫健并大大减轻体重。

  这项筹议确定了ARC神经元的细胞表基质(ECM)重塑是驱动代谢性疾病的基础机造,这一呈现希望鼓舞肥胖和2型糖尿病等以胰岛素屈服为特色的代谢性疾病的歇养。

  胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝排泄不够或功用被压造,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屈服为特色。有筹议评释,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至闭首要,该片面可能感知胰岛素程度,并正在代谢性疾病的发展历程中发生胰岛素屈服,但其机造尚不所有理解。

  胰岛素屈服与表周结构的细胞表基质(ECM)重塑亲昵闭联,个中过分的ECM重积会导致一种被称为纤维化的征象,进而损害胰岛素的用意和信号传导。古板上以为,纤维化只产生正在表周结构,然而,正在急性脑毁伤以及几种神经体例疾病中,也张望到了大脑内的ECM重塑。

  比来的少许筹议呈现饮食,正在神经元成熟历程中,下丘脑弓状核(ARC)中表达刺鼠闭系卵白(AgRP)的神经元(饥饿神经元)周遭造成了神经元周遭汇集(PNN),这是一种特殊的ECM亚型。AgRP可能弥补食欲,裁减新陈代谢和能量花费,是最有用和良久的食欲刺激剂之一。

  神经元周遭汇集(PNN)的造成直接影响AgRP的功用,而PNN和ARC神经元之间的固相干系不妨夸大了调控代谢的神经内排泄轴的基础机造。因而,鉴于神经纤维化与代谢功用抨击之间的闭系,ARC神经元的PNN重塑不妨代表了代谢性疾病的全新发病机造。

  正在这项最新筹议中,筹议团队探究了大脑转变是否会驱动胰岛素屈服。筹议团队相联12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过采聚积构样本举行张望和检测基因转变来监测ARC神经元的PNN重塑。

  他们呈现,正在幼鼠早先高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN产生了明显转变——由固定支架变为有条不紊的“浆糊”。跟着幼鼠体重的弥补,其ARC神经元对胰岛素的感知才力也随之降低,以至直接将胰岛素打针到大脑中也无法逆转这一征象。

  论文通信作家 Garron T. Dodd 教养暗示,跟着不矫健饮食的络续,ARC-PNN变得“更厚、更粘”,它就像是一道樊篱反对了胰岛素进入大脑,由此导致胰岛素屈服。

  为了逆转这些转变,筹议团队给高脂肪饮食幼鼠打针也许消化ECM的酶,或者氟胺(压造ECM造成的幼分子药物)。这两种举措都获胜肃除了幼鼠大脑中的分表会面的“浆糊状”ECM,弥补了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素屈服和代谢功用抨击,明显减轻了体重。

  不但如斯,筹议团队还呈现,下丘脑的炎症会导致PNN的妨害,这不妨与神经胶质细胞相闭,这类细胞也可能影响支架的构造完美性。筹议团队暗示,正在歇养安适性方面,通过靶向神经元周遭的援手构造来歇养胰岛素屈服不妨比直接靶向神经元更安适。

  总的来说,这项宣布于 Nature 的筹议呈现,正在代谢疾病的繁荣历程中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元周遭汇集(PNN)被巩固和重塑,驱动胰岛素屈服和代谢功用抨击。通过卵白酶或幼分子药物妨害肥胖幼鼠的分表ARC-PNN,可能逆转ARC神经元的胰岛素屈服,鼓舞代谢疾病的缓解,由此注明靶向肃除ARC的神经纤维化不妨是代谢性疾病的全新歇养格式。Nature重磅察觉: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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