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Nature沉磅涌现:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖

2024-09-24 00:05:46
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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细胞渗出更多的胰岛素,其通过血液中轮回并达到大脑。大脑中的下丘脑弓状核(ARC),担当感知胰岛素水准,调控食品摄入和干系心理经过(比如燃烧脂肪和打发能量),假如ARC中的神经元对胰岛素落空敏锐性,咱们就会起源吃得更多,积蓄脂肪,并崭露肥胖等代谢健壮题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的完全机造仍不明确。

  该商讨展现,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),滞碍胰岛素达到和效用,进而驱动胰岛素阻挡,滋扰平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捣鬼PNN,开释其围困的ARC神经元,可以逆转胰岛素阻挡、巩固代谢健壮并大大减轻体重。

  这项商讨确定了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,这一展现希望鞭策肥胖和2型糖尿病等以胰岛素阻挡为特质的代谢性疾病的医疗。

  胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝渗出不够或性能被压迫,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阻挡为特质。有商讨解释,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至合紧急,该个人能够感知胰岛素水准,并正在代谢性疾病的转机经过中发作胰岛素阻挡,但其机造尚不完整明确。

  胰岛素阻挡与表周机合的细胞表基质(ECM)重塑亲切干系,此中过分的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机合,然而,正在急性脑毁伤以及几种神经编造疾病中,也观望到了大脑内的ECM重塑。

  比来的少许商讨展现,正在神经元成熟经过中,下丘脑弓状核(ARC)中表达刺鼠联系卵白(AgRP)的神经元(饥饿神经元)周遭造成了神经元周遭汇集(PNN),这是一种奇特的ECM亚型。AgRP能够补充食欲,删除新陈代谢和能量打发,是最有用和历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的性能,而PNN和ARC神经元之间的固相干系大概夸大了调控代谢的神经内渗出轴的基础机造。以是,鉴于神经纤维化与代谢性能毛病之间的联系,ARC神经元的PNN重塑大概代表了代谢性疾病的全新发病机造。

  正在这项最新商讨中,商讨团队探究了大脑改观是否会驱动胰岛素阻挡。商讨团队一语气12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过搜罗机合样本举办观望和检测基因改观来监测ARC神经元的PNN重塑。

  他们展现,正在幼鼠起源高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN产生了明显改观——由固定支架变为井井有条的“浆糊”。跟着幼鼠体重的补充,其ARC神经元对胰岛素的感知本领也随之降低,以至直接将胰岛素打针到大脑中也无法逆转这一地步。

  论文通信作家 Garron T. Dodd 老师透露,跟着不健壮饮食的接续饮食,ARC-PNN变得“更厚、更粘”,它就像是一道障蔽滞碍了胰岛素进入大脑,由此导致胰岛素阻挡。

  为了逆转这些改观饮食,商讨团队给高脂肪饮食幼鼠打针可以消化ECM的酶,或者氟胺(压迫ECM造成的幼分子药物)。这两种本事都告成排除了幼鼠大脑中的极度汇集的“浆糊状”ECM,补充了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素阻挡和代谢性能毛病,明显减轻了体重。

  不只如斯,商讨团队还展现,下丘脑的炎症会导致PNN的捣鬼,这大概与神经胶质细胞相合,这类细胞也能够影响支架的构造完备性。商讨团队透露,正在医疗和平性方面,通过靶向神经元周遭的赞成构造来医疗胰岛素阻挡大概比直接靶向神经元更和平。

  总的来说,这项公告于 Nature 的商讨展现,正在代谢疾病的兴盛经过中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元周遭汇集(PNN)被巩固和重塑,驱动胰岛素阻挡和代谢性能毛病。通过卵白酶或幼分子药物捣鬼肥胖幼鼠的极度ARC-PNN,能够逆转ARC神经元的胰岛素阻挡饮食,鞭策代谢疾病的缓解,由此声明靶向排除ARC的神经纤维化大概是代谢性疾病的全新医疗形式。Nature沉磅涌现: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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