一箭双雕!Cell:神仙减肥药要来了?让你既少吃,又燃烧卡路里

时间:2019-07-18 来源:www.ashleyhomestorenow.com

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2018年12月,一份重要报告[1]发表于“精神”《CA: A Cancer Journal for Clinicians》,影响因子超过200,指出2016年约有40%的成年人和18%的儿童(5-19岁)全球体重过重(包括超重和肥胖),转为特定人群的人数:近20亿成人和3.4亿儿童超重。据估计,2015年有400万人死于超重和肥胖。

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图像来源:CA:临床医生癌症杂志

过多的体重与多种疾病有关,是吸烟后癌症的第二大危险因素[2]。它与13种癌症的风险增加相关,包括乳腺癌(绝经后),结肠直肠癌,子宫癌,食道癌(腺癌),胆囊癌,肾癌,肝癌,卵巢癌,胰腺癌,胃癌(贲门癌) ),甲状腺癌,脑膜瘤和多发性骨髓瘤[1]。

目前,世界各地数十亿的“肥胖”令人担忧。虽然这是一个众所周知的有效减肥策略,坚持“少吃(控制你的嘴)和多运动(开放)”,对大多数人来说,这是非常困难的。这就是为什么科学家们一直在寻找可以帮助人们减肥的药物。然而,迄今为止,还没有出现有效,持久的疗法。

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图像来源:Cell

6月27日,洛克菲勒大学和哥伦比亚大学的科学家小组在Cell [3]的一项研究中发表了一项新的寻找减肥药的方法。该研究发现,以前被证明可以控制饥饿的一组脑细胞也可以控制能量消耗。由于我们的体重取决于我们消耗的卡路里和我们燃烧的能量,这些发现可能会导致一种“双刃”的新型减肥药。

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图像来源:Cell

到目前为止,大多数肥胖研究都集中在控制我们吃多少的生物机制上。然而,操纵控制我们的卡路里摄入的神经回路并没有在减肥药的开发中取得广泛的成功。因此,洛克菲勒大学的Marc Schneeberger启动了一个调查能源燃烧过程的项目。

哺乳动物,包括老鼠和人类,能够以各种方式消化能量,并且产热是最重要的能量消化途径之一。当环境温度下降时,我们燃烧更多能量以保持体温稳定;当温度升高时,我们燃烧的能量就会减少。

以前,科学家已经知道,大脑下丘脑区域的一些温度敏感的神经元群体在调节卡路里的产生和能量消耗方面发挥作用,但他们不确定这些神经元是如何发挥其作用的,以及它们是否在细胞以外的细胞中。丘脑也可能起到类似的作用。

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识别热神经元(来源:细胞)

在这项研究中,Schneeberger及其同事首先发现了大脑中可能被环境温度升高激活的区域。他们使用一种名为iDISCO的先进三维成像技术来扫描暴露于高温的小鼠的大脑,以寻找神经元活动的迹象。

不出所料,该团队观察到了下丘脑活动;但与此同时,他们在中缝背核中观察到一组特定的神经元。令研究人员惊讶的是,这些神经元(即DRNVgat神经元)与两年前在实验室中发现的控制饥饿的关键神经元完全相同。这一发现表明,先前被确定为控制“食物摄入”的“饥饿神经元”可以同时控制能量消化,这增加了它们作为控制体重的强大杠杆的可能性。

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抑制DRNVgat神经元会增加能量消耗(来源:细胞)

研究人员使用复杂的生物化学技术交替地打开和关闭这些对温度敏感的脑干神经元。发现抑制这些神经元不仅增加了卡路里的产生,而且实验动物并不那么饥饿。

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DRNVgat神经元影响棕色脂肪(来源:细胞)

由于燃烧棕色脂肪燃烧的卡路里不是消耗能量的唯一方式,体力活动(如呼吸,消化食物等)也会燃烧卡路里,因此科学家将老鼠放入带有传感器的特殊笼子中,以追踪他们的动作并测量如何它们产生的二氧化碳很多,它们消耗了多少食物,水和氧气。这样做的目的是研究中缝背核中对温度敏感的饥饿神经元是否不仅可以通过调节温度来控制能量消耗,还可以起到其他作用。

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DRNVgat神经元投射到与产热相关的大脑区域(来源:细胞)

研究表明,这些神经元的激活导致运动,代谢活动和总能量消耗的突然下降,而这些神经元的抑制导致运动,代谢活动和总能量消耗的增加。

“我们的研究结果表明,这些神经元通过部分重叠的环机制来调节能量平衡,”领导该研究的Alexander R. Nectow解释道。

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通过抑制小鼠脑干中的特定神经元,研究人员能够减少摄入热量并燃烧更多卡路里(来源:洛克菲勒大学分子遗传学实验室)

Schneeberger及其同事对获得这些发现感到非常兴奋。他们认为这些多功能神经元可以被认为是肥胖研究的一个新领域。目前,研究团队已经开始在这种双功能神经元中寻找独特的受体,控制饥饿和能量消化,以确定开发新的减肥药物的有效目标。

“神”减肥药是否可以抑制食物摄入并增加能量消化呢?期待进一步的研究进展!

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总结

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领域:肥胖

杂志:细胞

亮点:来自美国的一组科学家发现,先前被证明可以控制饥饿的神经元也可以控制能量消耗。由于我们的体重取决于我们消耗的卡路里和我们燃烧的能量,这些发现可能会导致一种“双刃”的新型减肥药。

相关论文:

[1] Hyuna Sung等。全球模式体重不足和相关的癌症负担。 CA:癌症期刊(临床医生)(2018年)。

[2] Susan M. Gapstur等人。癌症一级预防的蓝图:针对既定的,可修改的风险因素。 CA:癌症期刊(临床医生)(2018年)。

[3] Marc Schneeberger等。调节脑干GABA神经元的能量消耗。细胞(2019)。

参考文献:

1#新研究提出了前瞻性肥胖药物的前景

2#细胞专家解读丨罗丽组首次发现中缝背核分为不同的功能亚群