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Nature重磅呈现:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖

2024-09-23 17:51:48
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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细胞渗出更多的胰岛素,其通过血液中轮回并抵达大脑。大脑中的下丘脑弓状核(ARC),肩负感知胰岛素水准,调控食品摄入和干系心理历程(比方燃烧脂肪和打发能量),假使ARC中的神经元对胰岛素遗失敏锐性,咱们就会入手下手吃得更多,蕴蓄堆集脂肪,并展现肥胖等代谢矫健题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的实在机造仍不显现。

  该酌量呈现,下丘脑弓状核(ARC)神经元四周的细胞表基质(ECM)正在代谢性疾病中被巩固和重塑,进而正在ARC神经元四周酿成一个“浆糊状”分子收集——神经元四周收集(PNN),阻挡胰岛素抵达和效力,进而驱动胰岛素抵挡饮食饮食,侵犯平常的食品摄入和代谢,导致肥胖、2型糖尿病等题目。而利用酶或幼分子药物损坏PNN,开释其覆盖的ARC神经元,可能逆转胰岛素抵挡、巩固代谢矫健并大大减轻体重。

  这项酌量确定了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,这一呈现希望鼓励肥胖和2型糖尿病等以胰岛素抵挡为特色的代谢性疾病的诊治饮食。

  胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝渗出缺乏或功效被抑遏,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抵挡为特色。有酌量声明,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至合紧要,该片面能够感知胰岛素水准,并正在代谢性疾病的进步历程中出现胰岛素抵挡,但其机造尚不十足显现。

  胰岛素抵挡与表周结构的细胞表基质(ECM)重塑亲密干系,个中太过的ECM重积会导致一种被称为纤维化的表象,进而损害胰岛素的效力和信号传导。古代上以为,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,也寓目到了大脑内的ECM重塑。

  比来的少少酌量呈现,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)四周酿成了神经元四周收集(PNN),这是一种特有的ECM亚型。AgRP能够增多食欲,淘汰新陈代谢和能量打发,是最有用和长久的食欲刺激剂之一。

  神经元四周收集(PNN)的酿成直接影响AgRP的功效,而PNN和ARC神经元之间的固相合联或者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滞碍之间的相干,ARC神经元的PNN重塑或者代表了代谢性疾病的全新发病机造。

  正在这项最新酌量中,酌量团队探究了大脑转变是否会驱动胰岛素抵挡。酌量团队继续12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过搜聚中构样本举办寓目和检测基因转变来监测ARC神经元的PNN重塑。

  他们呈现饮食,正在幼鼠入手下手高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN产生了明显转变——由固定支架变为参差不齐的“浆糊”。跟着幼鼠体重的增多,其ARC神经元对胰岛素的感知才具也随之低重,以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 教化表现,跟着不矫健饮食的连续,ARC-PNN变得“更厚、更粘”,它就像是一道障蔽阻挡了胰岛素进入大脑,由此导致胰岛素抵挡。

  为了逆转这些转变饮食,酌量团队给高脂肪饮食幼鼠打针可能消化ECM的酶,或者氟胺(抑遏ECM酿成的幼分子药物)。这两种步骤都胜利肃除了幼鼠大脑中的极度汇集的“浆糊状”ECM,增多了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素抵挡和代谢功效滞碍,明显减轻了体重。

  不光这样,酌量团队还呈现,下丘脑的炎症会导致PNN的损坏,这或者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。酌量团队表现,正在诊治安闲性方面,通过靶向神经元四周的援帮组织来诊治胰岛素抵挡或者比直接靶向神经元更安闲。

  总的来说,这项宣告于 Nature 的酌量呈现,正在代谢疾病的发达历程中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元四周收集(PNN)被巩固和重塑,驱动胰岛素抵挡和代谢功效滞碍。通过卵白酶或幼分子药物损坏肥胖幼鼠的极度ARC-PNN,能够逆转ARC神经元的胰岛素抵挡,鼓励代谢疾病的缓解,由此表明靶向肃除ARC的神经纤维化或者是代谢性疾病的全新诊治体例。Nature重磅呈现: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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