耶魯大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)體重的關(guān)鍵調(diào)節(jié)器
耶魯大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn),一種被稱為增強(qiáng)子的蛋白質(zhì)可以調(diào)節(jié)老鼠的體重,這一發(fā)現(xiàn)可能會為代謝紊亂帶來新的方法。
研究結(jié)果發(fā)表在4月11日的《美國科學(xué)院院刊》上。
研究小組決定進(jìn)一步研究增強(qiáng)因子,因?yàn)樗c癌癥有關(guān)。已知該蛋白結(jié)合并激活間變性淋巴瘤激酶受體(ALK), ALK是一種分子,當(dāng)其發(fā)生突變時(shí),會導(dǎo)致多種人類癌癥,包括兒童神經(jīng)母細(xì)胞瘤、b細(xì)胞淋巴瘤和某些肺癌。
為了更好地了解這種蛋白質(zhì)以及它在體內(nèi)所起的作用,耶魯大學(xué)的研究人員首先想要確定這種蛋白質(zhì)通常位于何處。通過觀察老鼠,他們發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)子α在大腦的下丘腦區(qū)域表達(dá)強(qiáng)烈。
特別是,他們發(fā)現(xiàn)它在一種叫做刺鼠相關(guān)肽(AgRP)神經(jīng)元的細(xì)胞中表達(dá),這種細(xì)胞被認(rèn)為能促進(jìn)饑餓感。
“AgRP神經(jīng)元對感覺饑餓非常重要,沒有它們,你就不會吃東西。你會死的,”該研究的作者之一、比較醫(yī)學(xué)Jean and David W. Wallace教授塔馬斯·霍瓦特(Tamas Horvath)說。“因此,當(dāng)發(fā)現(xiàn)增強(qiáng)子主要在這些神經(jīng)元中表達(dá)時(shí),這立即表明增強(qiáng)子與新陳代謝有關(guān)?!?/p>
當(dāng)他們觀察到禁食增加了這些神經(jīng)元中增強(qiáng)因子的表達(dá)時(shí),研究小組發(fā)現(xiàn)了增強(qiáng)因子和新陳代謝之間聯(lián)系的進(jìn)一步證據(jù)。
“禁食似乎是制造更多這種蛋白質(zhì)的信號,”約瑟夫·施萊辛格(Joseph Schlessinger)說,他是威廉·h·普魯普夫(William H. Prusoff)藥理學(xué)教授,耶魯大學(xué)癌癥生物學(xué)研究所(Yale Cancer Biology Institute)的聯(lián)席主任,也是該研究的作者。
研究人員接著研究了完全缺乏這種蛋白質(zhì)的老鼠。與普通老鼠相比,那些沒有增強(qiáng)因子的老鼠更瘦,無論它們吃的是正常的還是高脂肪的食物。它們也比普通老鼠更活躍,但并沒有吃更多的食物,這可能是它們瘦的原因。
研究人員說,當(dāng)面臨缺乏食物時(shí),老鼠通常會保存能量,減少身體活動。但在禁食期間,沒有增強(qiáng)子α的老鼠仍然非?;钴S,這表明這種蛋白質(zhì)是能量保存的重要信號。
施萊辛格說:“從我們在這項(xiàng)研究中觀察到的情況來看,我們認(rèn)為增強(qiáng)素在體內(nèi)的作用之一是在缺乏食物時(shí)減緩新陳代謝?!薄斑@就像是在說,‘你沒有食物,不要消耗這么多能量?!?/p>
研究人員說,這種與新陳代謝的聯(lián)系表明,抑制或增強(qiáng)增強(qiáng)因子的作用可能對許多疾病有用。抑制增強(qiáng)素- α的藥物——某些針對ALK的藥物就是這樣做的——可以被用于代謝紊亂,在這種情況下,超重會加劇疾病。增強(qiáng)劑的效果可能為那些正在經(jīng)歷有害體重下降的人提供一種選擇,比如那些由于藥物副作用或損傷而患有厭食癥、惡病質(zhì)或持續(xù)食欲下降的人。
近,耶魯大學(xué)的研究人員,包括施萊辛格,揭示了ALK的結(jié)構(gòu),以及它如何與增強(qiáng)子相互作用。施萊辛格說,新的發(fā)現(xiàn)支持并補(bǔ)充了他們在早期研究中觀察到的情況。他將增強(qiáng)素與胰島素進(jìn)行了比較,后者由胰腺產(chǎn)生,但對全身都有影響。相反,增強(qiáng)子α在下丘腦的AgRP神經(jīng)元中產(chǎn)生,并影響其他附近的神經(jīng)元。
施萊辛格說:“它作用于非常局部的下丘腦?!?/p>
研究人員說,這為增強(qiáng)子的作用提供了另一條線索。下丘腦控制許多基本功能,包括生殖、溫度調(diào)節(jié)和應(yīng)激反應(yīng)?;敉咛刂赋觯琣lpha增強(qiáng)子在下丘腦中的作用意味著它可能也參與了一些其他過程。
施萊辛格說:“我認(rèn)為我們只是觸及了增強(qiáng)阿爾法的皮毛?!?/p>