脂肪是否可能存在於觀察者的腦海中?一項新的研究表明,大腦中警告食慾調節神經元關於多餘脂肪儲存的訊號可能會被抑制,導致大腦無法意識到身體的狀況。結果是:身體完全忽略了自己的構成,因此不會嘗試增加能量消耗或減少食慾以幫助減少脂肪。
這項新發現——發表在本週的《細胞代謝》雜誌上——可能給美國9000萬肥胖人群帶來希望,因為它證實了一個可能的治療靶點,該靶點可以重新啟用大腦的敏感性,使其能夠識別並採取措施防止脂肪堆積。
身體計算脂肪儲存的關鍵是激素瘦素。下丘腦的弓狀核部分(連線神經系統和內分泌系統的大腦區域)在脂肪細胞分泌瘦素後會感知到它。肥胖人群的瘦素水平很高,但研究人員已經確定,由於某種原因,大腦經常會對食用高脂肪飲食的人產生瘦素不敏感,實際上允許身體忽略自身的肥胖。布朗大學和俄勒岡健康與科學大學(OHSU)在波特蘭的研究人員開發了一種小鼠模型,試圖檢測高脂肪攝入期間瘦素訊號系統在哪裡出現故障。科學家們給一組小鼠餵食了20周——相當於普通小鼠壽命的四分之一——的高脂肪飲食。其中60%的動物變得肥胖併產生了大量的瘦素。另外40%保持了相同的體重並保持了正常的瘦素水平。
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該研究的資深作者、OHSU神經科學家邁克爾·考利不確定為什麼所有吃高脂肪食物的小鼠都沒有增重。“這些小鼠是近親繁殖的,因此它們的基因完全相同,”他說,他推測“這可能是出生後的影響——也許母親偏愛某些小鼠而不是其他小鼠。”
研究人員透過從小鼠身上切除下丘腦來測試兩組小鼠的瘦素功能。“在瘦小鼠中,瘦素有劑量反應效應,”考利說,這意味著更多的瘦素會導致更多的化學訊號或神經肽的產生,這些訊號或神經肽會啟用增加或減少食慾的途徑。“在對瘦素沒有行為反應的肥胖小鼠中,瘦素也沒有引起下丘腦神經肽分泌的變化。”
通常,瘦素與弓狀核中的受體結合,觸發一系列化學訊號,最終啟用SOCS-3,這是一種抑制反應的抑制劑。科學家們確定,肥胖動物有足夠的瘦素受體,但SOCS-3的數量有所增加,這可能阻礙了脂肪激素的任何啟用。
該團隊的發現進一步證實了這一發現,即通常由瘦素觸發的化學物質仍然完好無損。當研究人員從肥胖動物的飲食中去除脂肪時,腹脹的小鼠恢復了正常體重,並且在接下來的20周內瘦素敏感性重新出現。考利說,這表明“只有主要的瘦素感應細胞在肥胖中失效;其餘的神經通路完好無損:只有鏈條中的一個環節斷了。”
這表明,可能開發出一種肥胖治療方法,透過降低大腦中的SOCS-3水平來重新啟用瘦素訊號系統。哈佛醫學院教授克里斯蒂安·比約巴克表示,新發現證實了早先將SOCS-3水平與瘦素不敏感聯絡起來的研究。但他指出,“表明下游神經迴路完好無損——甚至過度敏感——的實驗確實指出,表達瘦素受體的初級神經元中的缺陷可能是高脂肪餵養小鼠肥胖的潛在原因。”
考利說,SOCS-3可能是抗肥胖藥物開發的一個潛在靶點,但他指出,它也是一種免疫系統調節劑,這意味著它的功能不能也不應該被完全阻斷。他說,一種可能的解決方案可能是“一種區域性可靶向的SOCS-3抑制劑,一種特別脂溶性的物質——使其集中在大腦中——或一種部分拮抗劑,一種稍微抑制SOCS-3但不至於引起免疫風暴的物質。”