Cell子刊：暴飲暴食如何導(dǎo)致糖尿病？神經(jīng)遞質(zhì)激增

來(lái)源：作者：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2024-11-01 12:37:00【大中小】

摘要：在小鼠身上，大腦信號(hào)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(dòng)身體“戰(zhàn)斗或逃跑”反應(yīng)的同一個(gè)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(zhǎng)期以來(lái)關(guān)于吃得太多會(huì)讓你生病的假設(shè)。

圖1 吃高脂肪飲食是糖尿病的危險(xiǎn)因素。圖片來(lái)源：Cate Gillon/Getty

研究表明，攝入高脂肪飲食會(huì)引發(fā)全身神經(jīng)遞質(zhì)激增，導(dǎo)致肝臟脂肪組織迅速分解——這一過(guò)程通常由胰島素的釋放來(lái)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(rèn)為，肥胖導(dǎo)致的糖尿病的主要問(wèn)題是胰島素活性紊亂，這意味著身體無(wú)法阻止脂肪酸的危險(xiǎn)釋放。但是，奧地利格拉茨大學(xué)的生物化學(xué)家Martina Schweiger說(shuō)，最新的研究發(fā)現(xiàn)，“不是剎車(chē)失靈，而是有一個(gè)單獨(dú)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(shí)是一種范式轉(zhuǎn)變。”

這項(xiàng)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(guò)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(xiǎn)因素。研究人員早就知道，當(dāng)胰島素停止降低血液中的葡萄糖水平時(shí)，這種疾病就會(huì)發(fā)展。新澤西州新不倫瑞克市羅格斯大學(xué)的生理學(xué)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(zhǎng)期以來(lái)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(tuán)隊(duì)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(kāi)發(fā)的小鼠模型，他們刪除了一個(gè)表達(dá)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(gè)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(hào)活動(dòng)，這是胰島素與細(xì)胞上的目標(biāo)受體結(jié)合后發(fā)生的一連串事件。

圖2 營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩通過(guò)增加交感神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)導(dǎo)致胰島素抵抗和代謝紊亂

但是經(jīng)過(guò)基因改造的小鼠并沒(méi)有增加脂肪組織的分解和胰島素抵抗，最終也沒(méi)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(dǎo)致糖尿病。他們還顯示出越來(lái)越多的炎癥和肝臟疾病的跡象。

大腦中的信號(hào)

Buettner說(shuō)，研究結(jié)果表明，神經(jīng)遞質(zhì)是導(dǎo)致胰島素抵抗和相關(guān)問(wèn)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(xiàng)研究是相當(dāng)可靠的，”Schweiger說(shuō)，但“仍有一些缺失的拼圖”。例如，她說(shuō)，現(xiàn)在的問(wèn)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(shuō)，需要做更多的工作來(lái)更好地理解這些發(fā)現(xiàn)對(duì)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(dòng)的藥物尚未顯示出對(duì)肥胖患者的益處。Buettner說(shuō)，有可能在特定組織中靶向這些藥物，而避開(kāi)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