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新发现的神经细胞位于小鼠大脑深处

来源: | 2018-07-11 11:14:12 | 人气:

导读:为什么有些人总是忍不住想吃东西,体重增加很快,而另一些人几乎很少觉得饿呢?在最新一期的Science中,来自新加坡科技研究局(A*STAR)等机构的科学家们找到了问题关键:他们发现,小鼠下

为什么有些人总是忍不住想吃东西,体重增加很快,而另一些人几乎很少觉得饿呢?在最新一期的Science中,来自新加坡科技研究局(A*STAR)等机构的科学家们找到了问题关键:他们发现,小鼠下丘脑区域的一组神经元在控制进食方面起着关键作用。

图片来源:Science

在7月6日发表的这篇题为“Regulation of feeding by somatostatin neurons in the tuberal nucleus”的论文中,由A*STAR的Yu Fu博士带领的团队证实,新发现的神经细胞位于小鼠大脑深处,功能是迫使小鼠“吃东西”。重要的是,类似的细胞也存在于人体内,可能代表了一种针对饮食紊乱和肥胖的新方法。

在被称为NTL(nucleus tuberalis lateralis)的人类大脑区域中的某些神经细胞在神经退行性疾病(如亨廷顿舞蹈病、阿尔茨海默症)中是失灵的。不过,目前为止,科学家们对NTL这一区域几乎一无所知。

先前有研究表明,在人类中,NTL是沿着下丘脑(一种调节饮食行为的大脑结构)底部边缘的一个小突起(small bump)。但在小鼠中,类似的结构曾被认为是根本不存在的,直到Fu博士和同事们偶然发现了它。

事实上,Fu博士等原本是在研究小鼠中一类生产生长激素抑制素(somatostatin,人体内某些NTL细胞的分子标记)的细胞,结果发现,小鼠下丘脑中的这类细胞簇(cluster of cell)似乎与人类中的NTL是相对应的。

显微镜图像显示,当小鼠饥饿以及饥饿激素ghrelin存在时,小鼠神秘大脑区域的某些神经细胞会变得活跃起来。S.X. LUOET AL/SCIENCE2018

更重要的是,研究证实,这些细胞不仅存在于小鼠中,还在饮食行为中起着重要作用。当小鼠饥饿或饥饿信号激素ghrelin出现时,这类神经元会立刻采取行动。同时,当研究人员用激光或分子技术人为激活这些细胞时,被处理的小鼠会比正常小鼠吃得更多,体重增加得更快。相反,当研究者们杀死这些神经元后,被处理的小鼠就不如正常小鼠(即依然拥有这些细胞的小鼠)吃得多了,其增加的体重也会更少。

After newly discovered food-clamoring brain cells in a region called the tuberal nucleus are killed, mice gain less weight in the following weeks (red line) than mice that still have the cells (blue line). S.X. LUO ET AL/SCIENCE 2018

这些结果表明,在小鼠中,这类神经元影响着进食的冲动以及随后的体重变化。研究人员表示,阿尔茨海默症和亨廷顿舞蹈病都与新陈代谢问题以及食欲变化有关。NTL中食欲控制细胞的死亡可能有助于解释相关的原因。

不过,耶鲁大学医学院的神经生物学家和生理学家Sabrina Diano强调,还需要更多的实验来调查是否这些细胞在人类中起相似的作用。

同时,作者们也认为,即使NTL细胞确实控制着人类的食欲,该大脑区域也不是独立工作的。下丘脑内部和周围的邻近神经细胞也被认为在促使身体进食方面起着重要作用。

图片来源:16sucai

他们还表示,现在,对许多人来说,高热量的食物很容易获得。而当我们突然面对丰富的食物时,身体根本无法应付。这带来的结果可能就是代谢紊乱,如肥胖。未来某一天,用药物或者其他方式调节这些食欲控制细胞的行为可能会为治疗肥胖或饮食失调(如厌食症)提供一种方法。

参考资料:

1)Nerve cells that help control hunger have been ID’d in mice

原标题:Science最新揭秘:为何有些人“吃得多、容易胖”?

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