研究发现大脑中的酶负责体重转移

2023-10-05 08:04

耶鲁大学的研究人员发现,大脑中存在一种酶,它是体重的主要调节剂。在一项新的研究中,他们发现从大脑下丘脑部分的神经元中去除这种酶会导致小鼠体重增加并燃烧更少的脂肪。他们说,这一发现表明这种酶可能是治疗代谢疾病的目标。

研究结果发表于《科学进展》。

代谢失调与各种代谢紊乱有关,包括肥胖和糖尿病。大脑的下丘脑区域对于代谢控制至关重要,并且已知下丘脑腹内侧区域可以调节体重、饮食和葡萄糖平衡。然而,下丘脑腹内侧区如何做到这一点尚不清楚。

在这项研究中,耶鲁大学研究人员重点研究了一种称为 O-连接 b-D-N-乙酰氨基葡萄糖转移酶 (OGT) 的酶。尽管研究人员部分了解了这种酶在身体其他部位的作用,例如调节不同器官和组织中的营养和激素调节,但它在大脑中的作用很大程度上还是未知的。

作为第一步,研究人员观察了调整食物摄入量时下丘脑腹内侧神经元中 OGT 的变化。他们发现,当小鼠摄入较少的食物时,OGT 水平就会升高。

“这表明 OGT 在这群神经元中作为营养传感器发挥着重要作用,”耶鲁大学医学院比较医学和细胞和分子生理学教授、该研究的资深作者杨晓勇说。

为了更好地理解这一作用,Yang 和同事培育了腹内侧下丘脑神经元缺乏 OGT 的小鼠。他们发现,在正常饮食下,小鼠的体重增加得非常快,比普通小鼠重得​​多,尽管它们吃同样量的食物并且进行体力活动。

一个关键的区别是没有 OGT 的小鼠比同类小鼠消耗更少的能量。

“只要坐着休息,你就会燃烧能量,因为你需要维持身体的重要功能,例如呼吸、消化和大脑活动,”杨说。 “虽然 OGT 缺陷小鼠的体力活动并未减少,但它们在此基础水平上燃烧的能量较少。

他们对禁食的反应也不同。

当身体有足够的食物时,它的首选燃料是葡萄糖。 “但是当你禁食时,你的葡萄糖会很快耗尽,”杨解释道。然后,身体利用其储存的脂肪来满足能量需求。

但在这项研究中,当食物受到限制时,OGT 缺陷的小鼠燃烧脂肪的效果不如其他小鼠。

研究人员表示,这个问题与葡萄糖传感有关。检测血糖对于将其维持在身体所需的水平至关重要。如果神经元不能正确感知葡萄糖,它们就不会做出必要的代谢调整,例如告诉身体燃烧脂肪。在这项研究中,没有 OGT 的神经元不像有 OGT 的神经元那样感知葡萄糖。

“如果没有 OGT,身体就无法感觉到食物摄入量减少,然后它就不会告诉脂肪组织燃烧脂肪,”Yang 说。

Yang 将 OGT 比作恒温器,或者用他的话说是“转移器”,因为 OGT 对于代谢稳态至关重要。

您将恒温器设置为您想要的室温。当你的房间在夏天开始变热时,你的空调就会启动,使房间恢复到你设定的温度。

Young 说,

OGT 就像一种转变状态,努力将身体的体重保持在设定点。 “这个设定点因人而异,”他说。

虽然一个人的体重会不时波动,但身体的新陈代谢过程会努力将体重保持在设定点附近。 “所以,举例来说,如果你吃了一顿大餐,你的身体就会意识到这一点,并燃烧更多的卡路里来将你的体重保持在设定点,”杨说。 “OGT 对于设定体重点至关重要。

正因为如此,OGT可能成为治疗代谢性疾病的目标,他说。未来,一种药物可用于靶向下丘脑腹内侧神经元中的 OGT,以微调人的体重设定点,并在体重设定点过高或过低时进行调整。

“这还有很长的路要走,”杨说,“但有一天我们也许能够重新编程一个人的转移瘤以达到理想的体重。

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