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Nature沉磅浮现:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖
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细胞渗透更多的胰岛素,其通过血液中轮回并来到大脑。大脑中的下丘脑弓状核(ARC),担当感知胰岛素秤谌,调控食品摄入和联系心理历程(比如燃烧脂肪和花费能量),借使ARC中的神经元对胰岛素失落敏锐性,咱们就会滥觞吃得更多,积攒脂肪,并展示肥胖等代谢强壮题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的整体机造仍欠亨晓。 该探索创造,下丘脑弓状核(ARC)神经元周遭的细胞表基质(ECM)正在代谢性疾病中被巩固和重塑,进而正在ARC神经元周遭变成一个“浆糊状”分子汇集——神经元周遭汇集(PNN),阻滞胰岛素来到和功用,进而驱动胰岛素造止,打搅平常的食品摄入和代谢,导致肥胖、2型糖尿病等题目。而行使酶或幼分子药物危害PNN,开释其覆盖的ARC神经元,不妨逆转胰岛素造止、巩固代谢强壮并大大减轻体重。 这项探索确定了ARC神经元的细胞表基质(ECM)重塑是驱动代谢性疾病的根本机造,这一创造希望激动肥胖和2型糖尿病等以胰岛素造止为特点的代谢性疾病的调养。 胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝渗透不敷或成效被压抑,就会导致一系列代谢性疾病,比如肥胖和2型糖尿病饮食,这两种常见疾病都以胰岛素造止为特点饮食。有探索证实,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至合首要,该个人能够感知胰岛素秤谌,并正在代谢性疾病的进步历程中发作胰岛素造止,但其机造尚不十足通晓。 胰岛素造止与表周结构的细胞表基质(ECM)重塑亲密联系,个中太甚的ECM重积会导致一种被称为纤维化的气象,进而损害胰岛素的功用和信号传导。守旧上以为,纤维化只产生正在表周结构,然而,正在急性脑毁伤以及几种神经体系疾病中,也伺探到了大脑内的ECM重塑。 比来的少少探索创造饮食,正在神经元成熟历程中,下丘脑弓状核(ARC)中表达刺鼠干系卵白(AgRP)的神经元(饥饿神经元)周遭变成了神经元周遭汇集(PNN),这是一种奇特的ECM亚型。AgRP能够扩大食欲饮食,节减新陈代谢和能量花费,是最有用和悠久的食欲刺激剂之一。 神经元周遭汇集(PNN)的变成直接影响AgRP的成效,而PNN和ARC神经元之间的固相联系或许夸大了调控代谢的神经内渗透轴的根本机造。所以饮食,鉴于神经纤维化与代谢成效滞碍之间的干系,ARC神经元的PNN重塑或许代表了代谢性疾病的全新发病机造。 正在这项最新探索中,探索团队探究了大脑转移是否会驱动胰岛素造止。探索团队持续12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过搜聚中构样本实行伺探和检测基因转移来监测ARC神经元的PNN重塑。 他们创造,正在幼鼠滥觞高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN产生了明显转移——由固定支架变为有条不紊的“浆糊”。跟着幼鼠体重的扩大,其ARC神经元对胰岛素的感知才具也随之降低,乃至直接将胰岛素打针到大脑中也无法逆转这一气象。 论文通信作家 Garron T. Dodd 传授流露,跟着不强壮饮食的连续,ARC-PNN变得“更厚、更粘”,它就像是一道屏蔽阻滞了胰岛素进入大脑,由此导致胰岛素造止。 为了逆转这些转移,探索团队给高脂肪饮食幼鼠打针不妨消化ECM的酶,或者氟胺(压抑ECM变成的幼分子药物)。这两种形式都告成消除了幼鼠大脑中的很是鸠集的“浆糊状”ECM,扩大了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素造止和代谢成效滞碍,明显减轻了体重。 不只这样,探索团队还创造,下丘脑的炎症会导致PNN的危害,这或许与神经胶质细胞相合,这类细胞也能够影响支架的组织完美性。探索团队流露,正在调养安适性方面,通过靶向神经元周遭的接济组织来调养胰岛素造止或许比直接靶向神经元更安适。 总的来说,这项发布于 Nature 的探索创造,正在代谢疾病的生长历程中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元周遭汇集(PNN)被巩固和重塑,驱动胰岛素造止和代谢成效滞碍。通过卵白酶或幼分子药物危害肥胖幼鼠的很是ARC-PNN,能够逆转ARC神经元的胰岛素造止,激动代谢疾病的缓解,由此声明靶向消除ARC的神经纤维化或许是代谢性疾病的全新调养式样。Nature沉磅浮现:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖