《Science | 控制新陈代谢和食物摄入的综合神经回路》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-10-01
  • 2023年9月29日,德国马克斯·普朗克代谢研究所的研究人员在Science上发表题为Integrative neurocircuits that control metabolism and food intake的文章。

    系统代谢必须不断调整,以适应食物摄入的变化,甚至为预期的营养可用性变化做好准备。因此,大脑整合了多种体内平衡信号和许多线索,以预测未来能量供应的偏差。该研究对这些调节原理背后的神经通路的理解——以及它们在下丘脑作为食物摄入、能量消耗和葡萄糖代谢的关键协调者的收敛——已经被揭示出来。这些进展改变了我们对代谢生理学脑依赖控制的看法。在这篇综述中,研究人员讨论了这些通路的改变如何促进肥胖和2型糖尿病等普遍代谢性疾病的发展的新概念,以及这些新知识如何为治疗这些疾病提供新的靶点。




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  • 原文来源:https://www.science.org/doi/full/10.1126/science.abl7398
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    • 转载【食品放大镜】 Science重磅综述:控制代谢和食物摄入的神经环路 德国科隆大学研究人员在国际顶级期刊《Science》发表了题为“Integrative neurocircuits that control metabolism and food intake”的综述论文。背景越来越多的超重和肥胖人群展现出很多的肥胖相关疾病例如二型糖尿病、心血管疾病、一些癌症和神经退行性疾病的倾向。因为能量稳态和外周代谢通过大脑来协调,迫切需要阐明代谢调节的基本神经生物学机制和阐明在这些通路中如何改变促进肥胖的发展和肥胖相关代谢疾病的发生来对这些常见疾病进行治疗干预。下丘脑中的弓状核(ARC)整合多种激素和神经元输入,发出生物体营养可用性的信号。下丘脑控制系统的核心包括两个神经元群,在调节摄食行为、能量消耗和燃料代谢中发挥差不多相反的作用。刺鼠相关肽(AgRP)神经元在能量短缺状况下被激活,被燃料通讯信号瘦素和胰岛素抑制,促进觅食和食物摄入。阿片促黑激素皮质素原(POMC)神经元在正能量平衡状态下被激活,相关的激素发生改变,并减少食物摄取和增加能量消耗。在过去20年的大量研究揭示这一环路的改变与老鼠模型和人体中肥胖发展存在因果关系。进展 高通量单细胞和单核RNA测序方法最新发展使得可以在前所未有分子分辨率下定义细胞亚群。近年来,应用这些技术来确定下丘脑中大量的额外食物摄入和代谢调节神经元和非神经元细胞群。与此同时,功能分子系统方法允许我们描述不仅这些新被鉴定细胞类型在代谢控制中的功能作用,还可以定义神经元网络组织以及评估其在自由行为动物中的活性。这些实验揭示代谢调节神经元在不同的时间尺度上被调节,包括食物线索的上感官感知、源自胃肠道的摄入后信号和更长期的激素介质。这些信号的整合有助于以稳态方式微调代谢适应和相关行为。这些研究大大增加了我们对代谢中枢神经系统依赖控制基本原理的了解。它们也允许定义新策略来对抗代谢疾病。在该综述中,作者重点强调了这些最新进展。展望 这些进展的进一步扩大将允许我们对啮齿动物模型和人类中保守的代谢调节细胞类型和神经环路有一个更加全面的了解。这个新知识有助于我们阐明其下调如何与代谢疾病的发展有关。而且,这些研究将有助于阐述有前景新抗肥胖治疗的作用方式。这些包括GLP-1受体兴奋剂以及新开发的肠衍生肽不同受体多兴奋剂,临床研究提供证据证实其在体重下降和代谢改善上的功效。另外,对代谢调节细胞类型分子信号和其网络相互作用下的突触机制的进一步认识将潜在助力代谢疾病可供选择治疗策略的开发。 版权声明 本平台不主张对原文的版权。本平台转载仅仅是出于学术交流和传播信息的需要,并不意味着代表本平台观点或证实其内容的真实性;转载文章版权归原作者所有,作者如果不希望被转载或有侵权行为,请联系本平台删除。
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