人脑中的神经元在食欲、饱腹感和新陈代谢方面起着至关重要的作用。研究已经揭示了更多与这些过程有关的神经元回路,以及肥胖。报告在iScience在美国,研究人员现在发现了一种名为XRN1的蛋白质,它会导致小鼠肥胖和过度饮食。这一过程还涉及到其他已知与食欲和肥胖有关的分子。
下丘脑是大脑中帮助调节口渴、食欲、温度和其他过程的部分。到第12周时,老鼠变得肥胖,脂肪在体内堆积。研究发现,经过基因改造而不表达XRN1的小鼠摄入的食物大约是正常小鼠的两倍。
科学家们不知道XRN1的缺失会产生什么影响,这一结果是出乎意料的。“这一发现真的很令人惊讶,”研究合著者高冈正平博士说。
此前其他研究小组的研究表明,一种名为瘦素的激素可以抑制饥饿感。在这项研究中,研究人员确定,在缺乏XRN1的小鼠中,血液中瘦素的水平异常高。这些老鼠对瘦素没有反应,瘦素本应降低它们的食欲;他们leptin-resistant。进一步的研究表明,这些小鼠也具有胰岛素抵抗性,这削弱了它们适当调节葡萄糖水平的能力。随着老鼠年龄的增长,血糖水平上升。
“我们认为血糖和胰岛素水平升高是由于对瘦素缺乏反应,”研究合著者、OIST细胞信号单元的研究员Akiko Yanagiya博士解释说。“瘦素抵抗意味着老鼠继续进食,保持血液中的葡萄糖水平高,从而增加血液中的胰岛素。”
研究人员发现,具有xrn1缺陷的小鼠消耗的能量并不比正常小鼠多或少。然而,测量结果表明,这些小鼠正在消耗碳水化合物作为能量,而正常小鼠在不太活跃时可以燃烧脂肪,在更活跃时可以燃烧碳水化合物。
“出于某种原因,这意味着没有XRN1,老鼠就不能有效地利用脂肪作为燃料,”Yanagiya说。“为什么会发生这种情况,我们仍然不知道。”
与正常老鼠相比,这些老鼠在12周大的时候消耗的能量也更少,科学家认为这是由于肥胖。Yanagiya认为,老鼠吃得过多是因为它们对瘦素有抵抗力,这导致了肥胖。
另外的研究发现,在xrn1缺陷小鼠中,刺鼠相关肽(AgRP)的mRNA编码也异常高。这可能是瘦素抵抗的一个原因,但还需要更多的研究来确定是否如此。研究人员希望更多地了解XRN1是如何影响下丘脑神经元来控制食欲的。