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Nature重磅涌现:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖

2024-09-24 08:57:38
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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),控造感知胰岛素秤谌,调控食品摄入和干系心理历程(比如燃烧脂肪和耗费能量),倘若ARC中的神经元对胰岛素失落敏锐性,咱们就会入手吃得更多饮食,堆集脂肪,并涌现肥胖等代谢壮健题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的简直机造仍不了了。

  该研讨发明,下丘脑弓状核(ARC)神经元界限的细胞表基质(ECM)正在代谢性疾病中被加强和重塑,进而正在ARC神经元界限变成一个“浆糊状”分子搜集——神经元界限搜集(PNN),反对胰岛素来到和影响,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。而运用酶或幼分子药物捣蛋PNN,开释其笼罩的ARC神经元,可以逆转胰岛素抗拒、加强代谢壮健并大大减轻体重。

  这项研讨确定了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,这一发明希望推进肥胖和2型糖尿病等以胰岛素抗拒为特色的代谢性疾病的调整。

  胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝排泄亏损或性能被遏抑,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抗拒为特色。有研讨说明,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至合苛重,该部门能够感知胰岛素秤谌,并正在代谢性疾病的转机历程中形成胰岛素抗拒,但其机造尚不所有了了。

  胰岛素抗拒与表周机合的细胞表基质(ECM)重塑亲热干系饮食,此中太过的ECM浸积会导致一种被称为纤维化的表象,进而损害胰岛素的影响和信号传导。古代上以为,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编造疾病中,也参观到了大脑内的ECM重塑。

  近来的少许研讨发明,正在神经元成熟历程中,下丘脑弓状核(ARC)中表达刺鼠相干卵白(AgRP)的神经元(饥饿神经元)界限变成了神经元界限搜集(PNN),这是一种特殊的ECM亚型。AgRP能够扩张食欲,节减新陈代谢和能量耗费,是最有用和经久的食欲刺激剂之一饮食。

  神经元界限搜集(PNN)的变成直接影响AgRP的性能,而PNN和ARC神经元之间的固相相干不妨夸大了调控代谢的神经内排泄轴的根基机造。所以,鉴于神经纤维化与代谢性能妨碍之间的相干,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。

  正在这项最新研讨中,研讨团队探究了大脑变更是否会驱动胰岛素抗拒。研讨团队相连12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过收罗机合样本实行参观和检测基因变更来监测ARC神经元的PNN重塑。

  他们发明,正在幼鼠入手高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN爆发了明显变更——由固定支架变为七颠八倒的“浆糊”。跟着幼鼠体重的扩张,其ARC神经元对胰岛素的感知才力也随之降低,乃至直接将胰岛素打针到大脑中也无法逆转这一表象。

  论文通信作家 Garron T. Dodd 教练呈现,跟着不壮健饮食的陆续,ARC-PNN变得“更厚、更粘”,它就像是一道障蔽反对了胰岛素进入大脑,由此导致胰岛素抗拒。

  为了逆转这些变更,研讨团队给高脂肪饮食幼鼠打针可以消化ECM的酶,或者氟胺(遏抑ECM变成的幼分子药物)。这两种格式都告捷排除了幼鼠大脑中的十分群集的“浆糊状”ECM,扩张了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素抗拒和代谢性能妨碍,明显减轻了体重。

  不单如许,研讨团队还发明,下丘脑的炎症会导致PNN的捣蛋,这不妨与神经胶质细胞相合,这类细胞也能够影响支架的组织无缺性。研讨团队呈现,正在调整太平性方面,通过靶向神经元界限的声援组织来调整胰岛素抗拒不妨比直接靶向神经元更太平。

  总的来说,这项颁发于 Nature 的研讨发明,正在代谢疾病的发扬历程中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元界限搜集(PNN)被加强和重塑,驱动胰岛素抗拒和代谢性能妨碍。通过卵白酶或幼分子药物捣蛋肥胖幼鼠的十分ARC-PNN,能够逆转ARC神经元的胰岛素抗拒,推进代谢疾病的缓解,由此表明靶向排除ARC的神经纤维化不妨是代谢性疾病的全新调整式样。Nature重磅涌现: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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