肥胖者體內瘦素失去抑制食慾功用,科學家發現關鍵蛋白質

作者 | 發布日期 2021 年 10 月 20 日 18:11 | 分類 醫療科技 Telegram share ! follow us in feedly


隨著生活習慣改變,肥胖成為日益嚴重的公共衛生問題,但我們尚未完全了解潛在分子機制。最近,日本團隊發現缺乏 XRN1 這種蛋白質下視丘中一種神經元活動增加,從而增加食慾並引起肥胖。

從根本上來說,肥胖是由於食物攝入量與能量消耗不平衡所引起,但大腦和身體各部位(如胰腺、肝臟、脂肪組織)的交流也是調節食慾及新陳代謝的關鍵,只是我們對其機制仍知之甚少。

瘦素(Leptin)是一種由小腸內脂肪細胞及腸上皮細胞製造的激素,會以游離形式或是與蛋白質結合方式在血液中循環,在體內主要執行抑制食慾功能,藉由與下視丘(Hypothalamus)溝通來產生飽足感。

雖然體內脂肪細胞數量越多代表瘦素濃度也越高,但不一定代表會抑制更多食慾,某些情況下,大腦中瘦素受體未按應有方式活化,便仍會導致人吃下過量食物,稱為瘦素抵抗。

最近,日本沖繩科學技術大學院大學團隊發現了相關作用機轉。研究人員使實驗小鼠無法在前腦區域產生蛋白質 XRN1,當小鼠 6 週大時,研究人員發現大腦中沒有 XRN1 蛋白的小鼠體重迅速增加,並在 12 週大成為肥胖小鼠,脂肪積聚在脂肪組織和肝臟內,無法有效利用脂肪做為能量來源。

觀察顯示,沒有 XRN1 蛋白的小鼠每天進食量幾乎是對照組小鼠的 2 倍,測量牠們血液中的瘦素濃度進一步發現前者瘦素值異常高,根據我們對瘦素的理解,血液中瘦素值越高,應該越會阻止小鼠感到飢餓,但與對照小鼠不同的是,沒有 XRN1 的小鼠對瘦素無反應,也就是瘦素抵抗。

為了調查可能引起小鼠暴飲暴食的原因,團隊接著檢查下視丘中調節食慾的基因活動是否發生變化,結果發現 XRN1 缺失導致下視丘中一種神經元活動增加,從而釋放稱為刺鼠肽(Agouti peptide,AgRP)的強大食慾刺激劑。

此外,缺乏 XRN1 的小鼠對調節血液中葡萄糖濃度的胰島素也產生抗性,隨著瘦素濃度增加,葡萄糖明顯上升。

出於某種原因,如果沒有 XRN1,小鼠就無法有效燃燒脂肪,科學家希望進一步釐清背後機制,以了解缺乏 XRN1 如何影響下視丘神經元活動。全世界有超過 6.5 億成人達到肥胖標準,確認大腦中哪些神經元與蛋白質參與調節食慾、如何引起瘦素抵抗,或可開發出治療肥胖的新方法。

新論文發表在《iScience》期刊。

(首圖來源:pixabay