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Nature重磅展现:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致痴肥
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细胞渗出更多的胰岛素,其通过血液中轮回并达到大脑。大脑中的下丘脑弓状核(ARC),担当感知胰岛素水准,调控食品摄入和相干心理流程(比方燃烧脂肪和消磨能量),倘若ARC中的神经元对胰岛素失落敏锐性,咱们就会起首吃得更多,积蓄脂肪,并显现肥胖等代谢矫健题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的详细机造仍不显现。 该钻探察觉,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),反对胰岛素达到和感化,进而驱动胰岛素屈服饮食,烦扰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捣鬼PNN,开释其困绕的ARC神经元,可以逆转胰岛素屈服、巩固代谢矫健并大大减轻体重。 这项钻探确定了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,这一察觉希望鼓吹肥胖和2型糖尿病等以胰岛素屈服为特色的代谢性疾病的歇养。 胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝渗出亏损或功效被抑遏,就会导致一系列代谢性疾病,比方肥胖和2型糖尿病,这两种常见疾病都以胰岛素屈服为特色。有钻探解说,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至闭紧急,该个人能够感知胰岛素水准,并正在代谢性疾病的转机流程中出现胰岛素屈服,但其机造尚不统统显现。 胰岛素屈服与表周构造的细胞表基质(ECM)重塑亲近相干,此中过分的ECM浸积会导致一种被称为纤维化的表象,进而损害胰岛素的感化和信号传导。守旧上以为,纤维化只爆发正在表周构造,然而,正在急性脑毁伤以及几种神经体系疾病中,也考查到了大脑内的ECM重塑。 迩来的少许钻探察觉,正在神经元成熟流程中,下丘脑弓状核(ARC)中表达刺鼠相闭卵白(AgRP)的神经元(饥饿神经元)周遭变成了神经元周遭汇集(PNN),这是一种奇异的ECM亚型。AgRP能够增长食欲,裁减新陈代谢和能量消磨,是最有用和长期的食欲刺激剂之一。 神经元周遭汇集(PNN)的变成直接影响AgRP的功效,而PNN和ARC神经元之间的固相相干能够夸大了调控代谢的神经内渗出轴的根基机造。因而,鉴于神经纤维化与代谢功效窒塞之间的相闭,ARC神经元的PNN重塑能够代表了代谢性疾病的全新发病机造。 正在这项最新钻探中,钻探团队探究了大脑蜕化是否会驱动胰岛素屈服。钻探团队陆续12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过采撷构造样本举办考查和检测基因蜕化来监测ARC神经元的PNN重塑。 他们察觉,正在幼鼠起首高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN爆发了明显蜕化——由固定支架变为横七竖八的“浆糊”。跟着幼鼠体重的增长,其ARC神经元对胰岛素的感知才气也随之低浸,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 教育展现,跟着不矫健饮食的一连,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,由此导致胰岛素屈服。 为了逆转这些蜕化,钻探团队给高脂肪饮食幼鼠打针可以消化ECM的酶,或者氟胺(抑遏ECM变成的幼分子药物)。这两种措施都获胜断根了幼鼠大脑中的相当蚁集的“浆糊状”ECM,增长了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素屈服和代谢功效窒塞,明显减轻了体重。 不单这样,钻探团队还察觉,下丘脑的炎症会导致PNN的捣鬼,这能够与神经胶质细胞相闭,这类细胞也能够影响支架的组织完备性。钻探团队展现,正在歇养太平性方面,通过靶向神经元周遭的救援组织来歇养胰岛素屈服能够比直接靶向神经元更太平。 总的来说,这项公告于 Nature 的钻探察觉,正在代谢疾病的发扬流程中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元周遭汇集(PNN)被巩固和重塑,驱动胰岛素屈服和代谢功效窒塞。通过卵白酶或幼分子药物捣鬼肥胖幼鼠的相当ARC-PNN,能够逆转ARC神经元的胰岛素屈服,鼓吹代谢疾病的缓解,由此证实靶向断根ARC的神经纤维化能够是代谢性疾病的全新歇养办法。Nature重磅展现:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致痴肥