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Cell：在神經(jīng)元水平上瘦下來(lái)

來(lái)源: X-MOL 2017-08-14 11:59:25

時(shí)下，肥胖的人越來(lái)越多，毫不夸張地說(shuō)，肥胖已經(jīng)成為危害人類(lèi)健康的一大因素。此種“盛況”下，減肥產(chǎn)品也變得頗有市場(chǎng)，走在街頭、打開(kāi)電視，五花八門(mén)的減肥廣告撲面而來(lái)。但悲慘的是，雖然有這么多的減肥產(chǎn)品，真正健康有效的卻是打著燈籠也難找。面對(duì)胖子們的困境，以拯救天下蒼生為己任的科學(xué)家們自然不會(huì)坐視不管，他們進(jìn)行了大量研究，苦苦尋覓能夠一掌拍死“頑敵”的大招（點(diǎn)擊閱讀相關(guān)：報(bào)道一、報(bào)道二、報(bào)道三）。近日，美國(guó)洛克菲勒大學(xué)等機(jī)構(gòu)開(kāi)展的一項(xiàng)最新研究表明，要想徹底解決人類(lèi)肥胖這個(gè)問(wèn)題，答案或許就藏在你我的腦子里。他們的研究結(jié)果發(fā)表在了頂級(jí)期刊Cell 上。

“我們已經(jīng)在大腦中找到了兩種類(lèi)型的細(xì)胞，它們對(duì)食欲有潛在的調(diào)節(jié)作用。”論文第一作者和并列通訊作者Alexander Nectow博士表示。事實(shí)上，這兩種類(lèi)型的細(xì)胞位于腦干的中縫背核（DRN）區(qū)，通過(guò)控制饑餓信號(hào)（觸發(fā)覓食、進(jìn)食等行為），有望成為新型藥物的潛在靶點(diǎn)，為在細(xì)胞水平上應(yīng)對(duì)肥胖問(wèn)題提供了可能的解決方案。這項(xiàng)研究同時(shí)告訴我們，“吃”是大腦不同部分相互協(xié)作的一種復(fù)雜生物學(xué)行為。

在具體講述本項(xiàng)研究前，我們先來(lái)看看一位風(fēng)云人物、本文通訊作者Jeffrey Friedman教授。1994年，身為洛克菲勒大學(xué)分子遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人的Jeffrey Friedman教授在肥胖癥研究領(lǐng)域開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)新紀(jì)元，他發(fā)現(xiàn)了一種被稱(chēng)為“瘦素”（leptin）的激素，能夠作用于大腦的下丘腦區(qū)域，抑制饑餓。對(duì)于那些患有瘦素缺陷癥的患者而言，給他們注入這種激素可以使其體重大降。不過(guò)很可惜，實(shí)踐中，這種治療手段對(duì)很多胖子并無(wú)效果。

Jeffrey Friedman。圖片來(lái)源：The Rockefeller University

Friedman教授表示：“肥胖機(jī)體往往伴隨著瘦素抵抗（leptin resistance），我們的最新研究數(shù)據(jù)表明，利用藥物調(diào)節(jié)特別神經(jīng)元的活動(dòng)，可以避開(kāi)瘦素抵抗，提供減肥新手段。”

在研究中，Nectow等人以小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并將注意力集中在了中縫背核。他們利用先進(jìn)的iDISCO技術(shù)給小鼠做全腦成像，結(jié)果顯示，對(duì)于處于饑餓狀態(tài)的小鼠而言，大腦的這部分區(qū)域處于激活狀態(tài)。而另一些暴吃的小鼠，其中縫背核則呈現(xiàn)出另一種活化模式。所有這些研究結(jié)果清晰地表明，大腦這個(gè)特殊區(qū)域的神經(jīng)元在攝食行為中扮演著某種角色。

順便說(shuō)一下，在從事本項(xiàng)研究時(shí)，Nectow還只是一名博士生及Friedman實(shí)驗(yàn)室訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者，如今他已是普林斯頓大學(xué)的Associate Research Scholar。他介紹說(shuō)，接下來(lái)的一步便是要確定，在構(gòu)成中縫背核的神經(jīng)元中，究竟是哪些起到了作用？對(duì)兩組小鼠激活細(xì)胞的遺傳分析表明，由“飽腹感”觸發(fā)的神經(jīng)元（DRNVGLUT3）會(huì)釋放出一種名為谷氨酸的物質(zhì)；由“饑餓感”觸發(fā)的神經(jīng)元（DRNVgat）則會(huì)釋放出另一種名為γ-氨基丁酸（GABA）的神經(jīng)遞質(zhì)。

利用兩種已被證明為可隨意激活目標(biāo)神經(jīng)元的方法——一種為光學(xué)手段，另一種為化學(xué)手段——研究人員能夠“打開(kāi)”肥胖鼠的谷氨酸釋放細(xì)胞。這會(huì)抑制小家伙們的攝食行為，使之體重下降。另一方面，如果在大腦的這個(gè)區(qū)域觸發(fā)的是γ-氨基丁酸釋放神經(jīng)元，那么將會(huì)看到截然相反的效應(yīng)，小鼠會(huì)吃下更多的食物。值得注意的是，啟動(dòng)“饑餓感神經(jīng)元”自動(dòng)關(guān)閉了“飽腹感神經(jīng)元”，使效應(yīng)最大化。

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