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Nature沉磅发掘: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),担负感知胰岛素秤谌,调控食品摄入和闭系心理进程(比方燃烧脂肪和消磨能量),假如ARC中的神经元对胰岛素遗失敏锐性饮食,咱们就会开头吃得更多,蕴蓄积聚脂肪,并展示肥胖等代谢康健题目。然而,这些饥饿神经元调控代谢的完全机造仍不睬解。 该探究发觉,下丘脑弓状核(ARC)神经元方圆的细胞表基质(ECM)正在代谢性疾病中被巩固和重塑,进而正在ARC神经元方圆造成一个“浆糊状”分子搜集——神经元方圆搜集(PNN),阻挡胰岛素达到和效率,进而驱动胰岛素拒抗,滋扰寻常的食品摄入和代谢,导致肥胖、2型糖尿病等题目。而运用酶或幼分子药物损害PNN,开释其笼罩的ARC神经元,不妨逆转胰岛素拒抗、巩固代谢康健并大大减轻体重。 这项探究确定了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,这一发觉希望督促肥胖和2型糖尿病等以胰岛素拒抗为特点的代谢性疾病的调治。 胰岛素是体内降血糖的独一激素,一朝渗出亏损或性能被胁造饮食,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拒抗为特点。有探究标明,下丘脑弓状核(ARC)对换节代谢至闭厉重,该部门能够感知胰岛素秤谌,并正在代谢性疾病的开展进程中出现胰岛素拒抗,但其机造尚不完整理解。 胰岛素拒抗与表周结构的细胞表基质(ECM)重塑亲近闭系饮食,个中过分的ECM重积会导致一种被称为纤维化的征象,进而损害胰岛素的效率和信号传导。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,也参观到了大脑内的ECM重塑。 迩来的少少探究发觉,正在神经元成熟进程中,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)方圆造成了神经元方圆搜集(PNN),这是一种特有的ECM亚型。AgRP能够增长食欲,裁汰新陈代谢和能量消磨,是最有用和经久的食欲刺激剂之一。 神经元方圆搜集(PNN)的造成直接影响AgRP的性能,而PNN和ARC神经元之间的固相干系或者夸大了调控代谢的神经内渗出轴的根本机造。于是,鉴于神经纤维化与代谢性能妨害之间的干系,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。 正在这项最新探究中,探究团队探究了大脑蜕变是否会驱动胰岛素拒抗。探究团队连接12周给幼鼠喂食高脂饮食,然后通过收罗中构样本实行参观和检测基因蜕变来监测ARC神经元的PNN重塑。 他们发觉,正在幼鼠开头高脂肪饮食的几周内,ARC-PNN产生了明显蜕变——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智也随之低重,以至直接将胰岛素打针到大脑中也无法逆转这一征象。 论文通信作家 Garron T. Dodd 教练表现,跟着不康健饮食的陆续,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,由此导致胰岛素拒抗。 为了逆转这些蜕变,探究团队给高脂肪饮食幼鼠打针不妨消化ECM的酶,或者氟胺(胁造ECM造成的幼分子药物)。这两种技巧都告捷断根了幼鼠大脑中的特地汇集的“浆糊状”ECM,增长了胰岛素的摄取,进而明显缓解了胰岛素拒抗和代谢性能妨害,明显减轻了体重。 不但如斯,探究团队还发觉,下丘脑的炎症会导致PNN的损害,这或者与神经胶质细胞相闭,这类细胞也能够影响支架的布局完好性。探究团队表现,正在调治安宁性方面,通过靶向神经元方圆的撑持布局来调治胰岛素拒抗或者比直接靶向神经元更安宁。 总的来说,这项公布于 Nature 的探究发觉,正在代谢疾病的繁荣进程中,下丘脑弓状核(ARC)的神经元方圆搜集(PNN)被巩固和重塑,驱动胰岛素拒抗和代谢性能妨害。通过卵白酶或幼分子药物损害肥胖幼鼠的特地ARC-PNN,能够逆转ARC神经元的胰岛素拒抗,督促代谢疾病的缓解,由此说明靶向断根ARC的神经纤维化或者是代谢性疾病的全新调治式样。Nature沉磅发掘:高脂饮食让大脑变“浆糊”困住饥饿神经元导致肥胖