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Nature重磅展现:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖

2024-09-23 17:11:40
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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来到大脑。大脑中的下丘脑弓状核(ARC),掌握感知胰岛素水准,调控食品摄入和闭联心理历程(比如燃烧脂肪和花消能量),借使ARC中的神经元对胰岛素遗失敏锐性,咱们就会首先吃得更多,堆集脂肪,并显现肥胖等代谢矫健题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的全体机造仍欠亨晓。

  该探讨察觉,下丘脑弓状核(ARC)神经元边缘的细胞表基质(ECM)正在代谢性疾病中被巩固和重塑,进而正在ARC神经元边缘造成一个“浆糊状”分子汇集——神经元边缘汇集(PNN),造止胰岛素来到和影响,进而驱动胰岛素抵拒,干扰平常的食品摄入和代谢,导致肥胖、2型糖尿病等题目。而应用酶或幼分子药物捣乱PNN,开释其笼罩的ARC神经元,不妨逆转胰岛素抵拒、巩固代谢矫健并大大减轻体重。

  这项探讨确定了ARC神经元的细胞表基质(ECM)重塑是驱动代谢性疾病的根基机造,这一察觉希望促使肥胖和2型糖尿病等以胰岛素抵拒为特质的代谢性疾病的诊治。

  胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝排泄亏欠或效力被箝造,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抵拒为特质。有探讨证据,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至闭要紧,该个别可能感知胰岛素水准,并正在代谢性疾病的发达历程中爆发胰岛素抵拒,但其机造尚不十足通晓。

  胰岛素抵拒与表周结构的细胞表基质(ECM)重塑亲近闭联,此中太甚的ECM浸积会导致一种被称为纤维化的景象,进而损害胰岛素的影响和信号传导。古板上以为,纤维化只爆发正在表周结构,然而,正在急性脑毁伤以及几种神经体例疾病中,也阅览到了大脑内的ECM重塑。

  近来的少少探讨察觉,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)边缘造成了神经元边缘汇集(PNN),这是一种怪异的ECM亚型。AgRP可能增补食欲,节减新陈代谢和能量花消,是最有用和长期的食欲刺激剂之一。

  神经元边缘汇集(PNN)的造成直接影响AgRP的效力,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根基机造。是以,鉴于神经纤维化与代谢效力阻挡之间的闭系,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。

  正在这项最新探讨中,探讨团队探究了大脑转变是否会驱动胰岛素抵拒。探讨团队相接12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过搜聚中构样本举行阅览和检测基因转变来监测ARC神经元的PNN重塑。

  他们察觉,正在幼鼠首先高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN爆发了明显转变——由固定支架变为乌七八糟的“浆糊”。跟着幼鼠体重的增补,其ARC神经元对胰岛素的感知本事也随之消浸,以至直接将胰岛素打针到大脑中也无法逆转这一景象饮食。

  论文通信作家 Garron T. Dodd 教诲显示,跟着不矫健饮食的陆续,ARC-PNN变得“更厚、更粘”,它就像是一道屏蔽造止了胰岛素进入大脑,由此导致胰岛素抵拒。

  为了逆转这些转变,探讨团队给高脂肪饮食幼鼠打针不妨消化ECM的酶,或者氟胺(箝造ECM造成的幼分子药物)。这两种格式都胜利拔除了幼鼠大脑中的十分会集的“浆糊状”ECM,增补了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素抵拒和代谢效力阻挡,明显减轻了体重。

  不光这样,探讨团队还察觉,下丘脑的炎症会导致PNN的捣乱,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善性。探讨团队显示,正在诊治平安性方面,通过靶向神经元边缘的扶帮构造来诊治胰岛素抵拒不妨比直接靶向神经元更平安。

  总的来说,这项宣告于 Nature 的探讨察觉,正在代谢疾病的进展历程中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元边缘汇集(PNN)被巩固和重塑,驱动胰岛素抵拒和代谢效力阻挡。通过卵白酶或幼分子药物捣乱肥胖幼鼠的十分ARC-PNN,可能逆转ARC神经元的胰岛素抵拒,促使代谢疾病的缓解,由此说明靶向拔除ARC的神经纤维化不妨是代谢性疾病的全新诊治形式。Nature重磅展现: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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