| 導(dǎo)讀 | 肥胖是二型糖尿病、心血管疾病、高血壓、神經(jīng)性疾病和癌癥的一個主要風(fēng)險因子，已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的全球性問題。耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院華人學(xué)者楊曉勇博士等研究發(fā)現(xiàn)，大腦下丘腦內(nèi)存在一個影響進(jìn)食的細(xì)胞控制過程，決定著白色脂肪向棕色脂肪的轉(zhuǎn)化。體內(nèi)棕色脂肪越多，能減掉的重量也就越多，身體相對更健康。 |
耶魯大學(xué)醫(yī)學(xué)院華人學(xué)者楊曉勇博士等研究發(fā)現(xiàn)，大腦下丘腦內(nèi)存在一個影響進(jìn)食的細(xì)胞控制過程，決定著白色脂肪向棕色脂肪的轉(zhuǎn)化。人體消耗多少能量，減掉多少重量都取決于該過程。相關(guān)論文發(fā)表在十月九日的Cell雜志上，文章的通訊作者是楊曉勇副教授和Tamas Horvath教授。
楊曉勇博士
楊曉勇博士畢業(yè)于南開大學(xué)，在北京大學(xué)獲碩士學(xué)位后，于伯明翰阿拉巴馬大學(xué)師從Jeffrey Kudlow教授并獲博士學(xué)位。楊博士曾在《細(xì)胞》、《自然》、Genes & Development和PNAS等著名雜志上發(fā)表多篇重量級文章，多次在國際會議和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)大會發(fā)言。O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶細(xì)胞信號調(diào)節(jié)方式是楊曉勇博士關(guān)注的重點(diǎn)，最新研究是這一方向的一個體現(xiàn)。
肥胖是二型糖尿病、心血管疾病、高血壓、神經(jīng)性疾病和癌癥的一個主要風(fēng)險因子，已經(jīng)成為日益嚴(yán)重的全球性問題。當(dāng)能量攝取超過能量消耗時，人們就會超重和肥胖。多余熱量被儲存在脂肪組織中，包括白色脂肪和棕色脂肪。白色脂肪主要以甘油三酯的形式儲存能量，棕色脂肪則主要是消耗熱量。
體內(nèi)棕色脂肪越多，能減掉的重量也就越多，身體相對更健康。曾有研究顯示，白色脂肪能夠向棕色脂肪轉(zhuǎn)變，最新這一研究正是為了闡述這一轉(zhuǎn)變的細(xì)胞和分子過程。耶魯大學(xué)這項研究表明，大腦中控制饑餓和食欲的神經(jīng)元，就是控制調(diào)節(jié)這一過程的中樞，并將控制的分子過程進(jìn)行了深入研究。
研究發(fā)現(xiàn)，小鼠大腦能控制白色脂肪向棕色脂肪轉(zhuǎn)變，能夠幫助高脂飲食的小鼠避免肥胖。下丘腦AgRP神經(jīng)元是調(diào)節(jié)這一過程的重要細(xì)胞，鉀離子通道開放可促進(jìn)O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶活性，是大腦控制脂肪燃燒的開關(guān)。
該研究涉及下丘腦AgRP神經(jīng)元、饑餓素和O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶等多個重要學(xué)術(shù)概念。AgRP神經(jīng)元是利用這種細(xì)胞內(nèi)特殊蛋白質(zhì)命名，就是南美豚鼠相關(guān)蛋白（agouti-related protein, AgRP）。下丘腦AgRP神經(jīng)元是攝食和代謝中心，下丘腦室旁核起了必不可少的作用。AgRP神經(jīng)元是利用這種細(xì)胞內(nèi)特殊蛋白質(zhì)命名，就是南美豚鼠相關(guān)蛋白（agouti-related protein, AgRP）。
曾有研究發(fā)現(xiàn)，AgRP神經(jīng)元可以通過興奮性神經(jīng)遞質(zhì)激活，也可以通過如饑餓素（Ghrelin）受體的Gq蛋白偶聯(lián)的信號通路活化，促進(jìn)AgRP神經(jīng)元釋放GABA和NPY，作用于室旁核的神經(jīng)元，促進(jìn)動物快速進(jìn)食。最新研究是把饑餓信號如何控制中樞神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)而調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞棕色化機(jī)制的深入研究。
饑餓素Ghrelin饑餓素是一個含有28個氨基酸由饑餓刺激產(chǎn)生的多肽，是第一個也是唯一發(fā)現(xiàn)的一個循環(huán)饑餓激素，或叫食欲增強(qiáng)激素。主要由大小腸產(chǎn)生，也可以在肺、胰島細(xì)胞、性腺、腎上腺皮質(zhì)、胎盤、腎臟和大腦分泌。饑餓素受體在多種組織中表達(dá)，包括腦垂體、胃、腸、胰腺、胸腺、性腺、甲狀腺、心臟。饑餓素分泌位置和受體分布的多樣性暗示饑餓素有廣泛多樣的生物學(xué)功能。
O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶是一種哺乳動物必需的酶，能將單個N-乙酰氨基葡萄糖(GlcNAc)以β-構(gòu)型O-糖苷鍵形式連接到蛋白質(zhì)絲氨酸和蘇氨酸羥基上。O-GlcNAc轉(zhuǎn)移酶催化的蛋白質(zhì)糖基化修飾和蛋白磷酸化類似，這一過程在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核中廣泛地存在, 這種蛋白翻譯后修飾對細(xì)胞內(nèi)許多信號通路具有調(diào)節(jié)作用，并參與多種疾病的發(fā)生和發(fā)展過程。
楊曉勇博士說“研究顯示，白色脂肪棕色化受大腦控制，是個動態(tài)生理過程，研究表明，大腦促使行為學(xué)改變影響脂肪的燃燒速度。在漫長進(jìn)化過程中，饑餓和寒冷是哺乳動物生活史中兩個重要變量。在白色脂肪棕色化的神經(jīng)控制中，食物匱乏的影響高于寒冷。為維持機(jī)體的能量平衡。機(jī)體通過這個調(diào)控系統(tǒng)減少饑餓時產(chǎn)熱，這可能有著重要進(jìn)化意義。另外，調(diào)節(jié)大腦與脂肪的這種關(guān)聯(lián)，有望成為治療肥胖癥和相關(guān)疾病的新策略?！?/p>