当前位置:皇家赌场号hj85 > 生命科学 > 大脑中的一种特定酶会影响食品的摄入量,化学

大脑中的一种特定酶会影响食品的摄入量,化学

文章作者:生命科学 上传时间:2019-08-27

核心提示:近日,美国耶鲁大学医学院和霍华德•休斯医学研究所的杰拉德•舒尔曼及同事找到一种在近日,美国耶鲁大学医学院和霍华德•休斯医学研究所的杰拉德•舒尔曼及同事找到一种在内脏中制造的、由脂肪构成的物质能够给大脑发出信号,告诉大脑停止进食。该项发现可能会让研究人员找到治疗肥胖的新方法,相关研究报告发表在最近一期《细胞》杂志上。

“现在我已经受够了 - 我已经饱了!”这种感觉背后的大脑过程是什么?研究人员现在可以对这个问题获得重要的见解。他们对小鼠的实验表明,大脑中的一种特定酶会影响食物的摄入量:没有这种药物,实验动物吃得太多而变得肥胖。另一方面,如果酶的活性成分被人工刺激,则小鼠限制它们的部分。研究人员表示,如果人类存在相同的监管概念,它可以为新的治疗选择提供起点。

皇家赌场号hj85 1

研究人员表示,在老鼠身上进行的实验显示,一个自然出现的、名为NAPE的“化学信使”可控制动物的进食量,人体内也有这种物质,工作机理可能一样。

皇家赌场号hj85 2

肿瘤诱发厌食症或为制造减肥药提供启发3项独立研究均提出了一种抑制老鼠和猴子食欲并使其减重的新方法。

研究人员称,当老鼠被喂食脂肪多的食物时,它们的小肠制造许多NAPE并将它放进血流中,NAPE接着“旅行”到大脑中,关闭饥饿信号。老鼠吃了一顿油腻的食物后,NAPE的含量上升,但当它们仅仅吃蛋白质或碳水化合物后,则不会出现这种情况。NAPE集中在丘脑下部,该区域主要为调节饥饿感以及刺激食欲的神经元。

许多人吃得比他们更有益:全世界有数百万人在超重和相关的健康问题上挣扎。出于这个原因,肥胖研究涉及在饱腹感的发展中起作用的过程。一些因素已经为人所知,但迄今为止它们对食欲控制的影响已被证明是不成功的。巴尔的摩约翰霍普金斯大学医学院的OlofLagerlöf周围的研究人员也参与了这一研究领域。她的研究重点是一种已知在新陈代谢中起重要作用的特殊酶:O-GlcNAcTransferase。

减肥似乎在最不想减肥的人群中来得最容易。每年,上万人遭受伴随着肿瘤诱发的厌食症而来的食欲不振。如今,来自3个大型制药公司的研究人员各自发表了文章,证明这种状况背后的罪魁祸首—— 一种被称为生长分化因子-15的蛋白——帮助小鼠和猴子在没有任何明显副作用的情况下减掉体重。

研究人员接着人工合成了NAPE,并且将它们注射进动物的腹部,动物的食欲很快就消失了。当NAPE被分解为更小的部分直接送达到大脑时,它对食欲有同样的影响,此时就像大量的NAPE被注射进血流中。研究表明,当老鼠在5天内被喂食过量的NAPE时,它们会吃得更少并且体重减少。

为了研究这种药物的神经元作用,研究人员开发了

目前有5种经过美国食品和药物管理局批准的减肥药用于长期体重管理。它们可让患者体重平均减掉5%~10%。不过,并未参与此项研究的纽约威尔康奈尔医学院肥胖医学医生Katherine Saunders表示,“这非常有限。而且,很多被用于治疗肥胖症的药物并未拥有和GDF15一样的特异性水平。”

在全球很多地方,因为人们吃得更油腻,锻炼更少,肥胖人数与日俱增。科学家一直期望发现战胜肥胖的新方法,这个发现也许将有助于科学家制造出新的药物来抑制食欲并减少肥胖。

基因工程小鼠,它们不再能在大脑的特定区域产生OGT。正如他们所报告的那样,这些老鼠和对照动物之间的明显差异很快变得明显:它们发展成脂肪。由于测试显示它不是由于新陈代谢的效果,但在食物摄入量的变化:由于没有OGT允许的动物就更不要经常吃,但他们把每餐,更把自己比正常小鼠,研究人员报告。“这些老鼠显然不明白它们已经吃饱了,因此继续喂食,”Lagerlöf解释道。

澳大利亚悉尼圣威盛医院免疫学家和医生Samuel Breit首次发现了GDF15作为减肥剂的潜力。他发现,在患有前列腺肿瘤的小鼠和晚期前列腺癌患者遭受肿瘤诱发的厌食症期间,这种蛋白的水平比平时上升了10~100倍。Breit还提出GDF15可能通过大脑施加影响,尽管他表示,时至今日,该蛋白的靶点一直让科学家困惑不已。

研究人员进一步研究了这个问题:他们最终能够完全包围那些似乎是OGT食欲调节作用的神经细胞。事实证明,由于缺乏酶,即与其他神经的连接,这些神经具有显着更少的突触。“结果表明OGT有助于维持这些细胞的突触,”共同作者Richard Huganir解释道。“这些细胞的突触数量很少,以至于他们可能没有得到足够的信息来回应。相反,这表明这些细胞现在负责发送信息以停止进食,“研究人员说。

为寻找靶点,丹麦诺和诺德公司糖尿病和肥胖研究人员Sebastian Beck Jorgensen及其同事筛选了2700多种“寄居”在人类细胞膜中的蛋白。在细胞膜中,这些蛋白接受来自细胞外的分子信号并将信息向里传递。在所有这些可能的合作者中,GDF15与一种被称为GDNF家族受体α-样的单一蛋白受体结合,而后者的功能此前并不为人所知。该团队在日前出版的《自然—医学》杂志上报告了这一发现。

为了证明这一作用,研究人员使用了所谓的光遗传学方法。因此,它们能够特异性地刺激其实验动物中受影响的神经细胞。事实证明,它们实际上通过这种激活触发了对大脑其他区域的冲动

皇家赌场号hj85,并且显然具有相关效果:每天治疗的动物比没有刺激的OGT减去小鼠的食物减少多达25%。这证明:“这些信号似乎给了老鼠足够的信号,”Huganir说。

接下来,研究人员搜遍了小鼠的整个大脑,以寻找哪些GFRAL基因被开启。令人惊奇的是,它仅在大脑的两个区域被发现:被认为是“呕吐诱发中心”的最后区以及“居住着”涉及很多行为的神经元的孤束核。对于药物研发来说,这通常是一大问题,因为大多数受体都会被血脑屏障隔开。血脑屏障是一个细胞系统,会将药物、毒素和微生物挡在大脑以外。不过,由于这两个含有GFRAL的区域属于屏障之外的一小部分大脑,因此Jorgensen和同事认为,他们获得了一个很好的药物靶标。

随后,该团队创建了无法产生GFRAL受体的小鼠,并将其同常规小鼠进行了比较。当研究人员连续16周用高脂肪食物喂养它们时,所有小鼠的体重都翻了倍,从约20克增加到40克。连续4周每天接受GDF15注射,常规小鼠的食物摄入量减少并减掉了5~10克体重。这占到了总体重的很大一部分。没有GFRAL受体的小鼠在接受GDF15注射后未出现减重,但其他方面的表现和常规小鼠类似。

在另一项小鼠实验中,每天接受更高剂量的GDF15注射使小鼠的食物摄入量骤减了75%,从每天的20克食物减至5克。饮食限制在相同的食物量但未接受GDF15注射的小鼠失去了类似数量的体重和脂肪。这支撑了GDF15主要通过抑制食欲而非提高新陈代谢和燃烧卡路里发挥作用的观点。

一篇同样发表在《自然—医学》杂志上的文章也将GFRAL确认为GDF15的受体,并且得到了其能抑制饮食的类似结果。此项研究由位于印第安纳波利斯的礼来公司和位于圣地亚哥的詹森生物治疗公司开展。此外,詹森公司的研究人员创建了一个能存活很长时间的GDF15版本,并将其注射到猴子体内。它在猴子的血流中保持了4周的活性,并帮助其减掉了4%的体重。

“我们非常高兴地看到,全部3篇文章的主要发现都是一致的。”在礼来公司主导此项研究的Xinle Wu表示。

大脑中的一种特定酶会影响食品的摄入量,化学家找到食欲神经调节非能量信号。关于GDF15的一个潜在担忧是,它对大脑的呕吐诱发中心起作用。詹森公司的研究人员在给猴子注射GDF15时并未观察到它们出现恶心、焦虑或者呕吐迹象。不过,在华盛顿大学研究食欲调节的神经科学家Richard Palmiter表示,“因为你无法询问动物感觉如何,所以就存在药物会让人类感到不舒服而非饱足的风险。”

截至目前,Jorgensen表示,其团队并未注意到来自GDF15的任何副作用。当药物同多个靶点结合或者受体遍布全身时,副作用通常会出现。迄今为止,GDF15似乎对GFRAL具有选择性,而GFRAL本身又限定在两个较小的大脑区域内。他同时表示,诺和诺德公司正在对GDF15稍作调整,从而产生更强和更持久的影响。这种改良型蛋白可能将在人类临床试验中接受测试,但上述3家公司都对时间表守口如瓶。Jorgensen预计,基于GDF15的药物同现有或者未来可能出现的减肥疗法结合在一起会产生最好的效果。

本文由皇家赌场号hj85发布于生命科学,转载请注明出处:大脑中的一种特定酶会影响食品的摄入量,化学

关键词: 皇家赌场号hj85