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日前,来自澳大利亚加尔文医学研究所(Garvan Institute of Medical Research)的发现,大脑中的一个重要信号系统,控制着食欲、能量消耗和机体的脂肪构成。其中的一个特定基因,决定着身体的胖瘦。
进化在绝大多数生物中保留了“神经肽Y( NPY )系统”,这说明该系统非常重要。人们一般在小鼠模型中,对这一系统进行研究。不过,小鼠和人类的 NPY 系统并不相同。
在人类大脑中,神经递质 NPY 作用于四种著名的细胞表面受体(Y1、Y2、Y4和Y5),触发 NPY 系统的作用效果。而小鼠大脑中还有受体 Y6 起作用。 Y6 产生于大脑的一个小区域,这一区域负责调控生物钟和生长激素的生成。这项新研究显示, Y6 受体对小鼠身体的脂肪构成有深远影响。
论文主要作者 Herbert Herzog 教授和他的同事敲除了小鼠的 Y6 基因,以便进行功能分析。研究显示,与正常小鼠相比,缺乏 Y6 基因的小鼠体型更小,身体内的非脂肪组织也更少。另外,随着小鼠的年龄增长,基因敲除小鼠比正常小鼠长得更胖,特别是在摄入高脂食物时。在这种情况下,小鼠变得肥胖,并且出现类似糖尿病的代谢问题。这些发现发表在Cell旗下的Cell Metabolism杂志上。
虽然人类的 NPY 系统与小鼠并不完全一样,但 Herzog 认为忽视 Y6 受体并不明智,因为开发肥胖症治疗药物主要还是依赖小鼠研究。Herzog 表示:“现在我们看到, Y6 受体介导的信号传递,对于不同时段的能量消耗方式很关键。” 。
研究显示,胰多肽(Pancreatic Polypeptide)与小鼠的 Y6 关系非常密切。这是一种饱足感信号,可以控制不同时段的进食情况。研究人员指出,在不同时段摄取同样多的热量,对体重的影响并不相同。
研究人员发现, Y6 基因在下丘脑的视交叉上核高度表达,这一区域控制着机体的昼夜节律,还能严密调控食物的代谢过程。此外, Y6 基因还能促进特定多肽的高水平表达,包括控制生长激素释放的血管活性肠肽(VIP)。
“在人体内,胰多肽也是高度表达的,其表达水平甚至高于小鼠。很可能这一多肽与其他受体高度亲和(例如Y4),这样的受体可以接管 Y6 的功能。” Herzog 说道,“重要的是,我们在筛选肥胖症治疗药物时,一般用小鼠作为研究模型。因此,全面理解 NPY 系统的功能非常重要。”
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