Cell子刊：暴飲暴食如何導致糖尿?。可窠?jīng)遞質(zhì)激增
摘要：在小鼠身上，大腦信號觸發(fā)肝臟中脂肪酸的釋放，這與代謝疾病有關(guān)。
肥胖的人患糖尿病的可能性是瘦人的十倍。試圖了解原因的研究人員在驅(qū)動身體“戰(zhàn)斗或逃跑”反應(yīng)的同一個系統(tǒng)中找到了答案。在小鼠身上的研究結(jié)果挑戰(zhàn)了長期以來關(guān)于吃得太多會讓你生病的假設(shè)。
圖1 吃高脂肪飲食是糖尿病的危險因素。圖片來源：Cate Gillon/Getty
研究表明，攝入高脂肪飲食會引發(fā)全身神經(jīng)遞質(zhì)激增，導致肝臟脂肪組織迅速分解——這一過程通常由胰島素的釋放來控制。高水平脂肪酸的釋放與許多健康狀況有關(guān)，從糖尿病到肝功能衰竭。
研究人員此前認為，肥胖導致的糖尿病的主要問題是胰島素活性紊亂，這意味著身體無法阻止脂肪酸的危險釋放。但是，奧地利格拉茨大學的生物化學家Martina Schweiger說，最新的研究發(fā)現(xiàn)，“不是剎車失靈，而是有一個單獨的杠桿——肝臟和其他組織中的神經(jīng)遞質(zhì)——在用力踩加速器。“這確實是一種范式轉(zhuǎn)變。”
這項研究發(fā)表在10月21日的《Cell Metabolism》雜志上。
胰島素抵抗
全世界有超過8.9億人患有肥胖癥，這是患糖尿病和其他代謝紊亂的主要危險因素。研究人員早就知道，當胰島素停止降低血液中的葡萄糖水平時，這種疾病就會發(fā)展。新澤西州新不倫瑞克市羅格斯大學的生理學家Christoph Buettner和Kenichi Sakamoto及其同事希望更好地了解這種胰島素抵抗的本質(zhì)。
Buettner長期以來一直在研究胰島素在大腦調(diào)節(jié)新陳代謝中的作用，因此他和他的團隊將注意力轉(zhuǎn)向交感神經(jīng)系統(tǒng)，交感神經(jīng)系統(tǒng)向全身組織傳遞去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)。研究人員使用了他們之前開發(fā)的小鼠模型，他們刪除了一個表達產(chǎn)生這些神經(jīng)遞質(zhì)所需的關(guān)鍵酶的基因。該基因只在小鼠的四肢和一些器官中被刪除，而不是在它的大腦中，以確保它能夠存活。
研究人員給轉(zhuǎn)基因小鼠喂食富含脂肪的食物，如豬油、椰子油和大豆油。在兩個多月的觀察中，轉(zhuǎn)基因小鼠和未轉(zhuǎn)基因小鼠吃的食物一樣多，體重增加相似，并保持相似的胰島素信號活動，這是胰島素與細胞上的目標受體結(jié)合后發(fā)生的一連串事件。
圖2 營養(yǎng)過剩通過增加交感神經(jīng)系統(tǒng)活動導致胰島素抵抗和代謝紊亂
但是經(jīng)過基因改造的小鼠并沒有增加脂肪組織的分解和胰島素抵抗，最終也沒有顯示出脂肪肝和組織炎癥增加的跡象。另一方面，未經(jīng)修飾的小鼠產(chǎn)生了胰島素抵抗，這可能導致糖尿病。他們還顯示出越來越多的炎癥和肝臟疾病的跡象。
大腦中的信號
Buettner說，研究結(jié)果表明，神經(jīng)遞質(zhì)是導致胰島素抵抗和相關(guān)問題的原因。他和他的同事們現(xiàn)在正在探索這些神經(jīng)遞質(zhì)在其他情況下的作用，比如由更年期引起的胰島素抵抗。
“這項研究是相當可靠的，”Schweiger說，但“仍有一些缺失的拼圖”。例如，她說，現(xiàn)在的問題是高脂肪飲食是如何引發(fā)神經(jīng)遞質(zhì)激增的。
她還說，需要做更多的工作來更好地理解這些發(fā)現(xiàn)對人類的影響。到目前為止，阻斷交感神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)遞質(zhì)活動的藥物尚未顯示出對肥胖患者的益處。Buettner說，有可能在特定組織中靶向這些藥物，而避開大腦，可能更有希望。
參考資料
[1] Overnutrition causes insulin resistance and metabolic disorder through increased sympathetic nervous system activity
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