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错误的大脑信号扰乱脂肪控制器



作者:Melissa Branagh—McConachy

肥胖症的治疗不仅仅在于告诫人们要少吃东西。体重严重超标会降低人体对通常用于稳定脂肪储存的激素所应具有的敏感性——而科学家们正在进一步探究其具体的运行机制以寻求有效的治疗方法。

如今,针对体重控制话题的讨论早已超出了女性杂志的范畴,成为了科学实验室及政府相关部门的研究课题。随着世界各地肥胖人口的不断增长,因而形成的人力成本与经济成本正在使这种流行病演变成为一种前所未有的危机。

“肥胖是由不良的生活方式、过度摄入食物及各种环境因素所共同导致的。然而,它的的确确是一种疾病,并且是导致慢性疾病的罪魁祸首。”蒙纳士肥胖症与糖尿病研究所(Monash Obesity and Diabetes Institute)及蒙纳士大学生物化学与分子生物学学院的托尼·提加尼斯(Tony Tiganis)教授如此说道。

“我们的研究表明,肥胖症形成的背后有着复杂的分子机制,仅仅靠引导人们进行节食和加强运动是远远不够的。”Tony Tiganis教授指出,“我们必须找到新的治疗办法。”

我们或许可以通过对一种用来帮助身体调节自身重量的激素——瘦素的深入研究中找到治疗的方法。一旦体内脂肪堆积增多,人体便会自动产生瘦素。它向大脑中的下丘脑发出抑制食欲并增加能量消耗的信号:这正是对“少吃多动”这一经典减肥建议的自然诠释。

对于体重正常的人而言,这种生物机制能够有效地平衡其体内的脂肪储存,同时保护着我们的生存能力和生殖能力。

然而,肥胖人群的下丘脑对瘦素的反应会相应地减弱。这将导致即使人体已经获得了充足的能量,中枢神经系统仍会按照能量水平较低的情况进行运作,并不再向人体发出减少食量或增加能量消耗的正常生理信号。

尽管瘦素对人体的作用已十分明确,而Tiganis教授仍指出,瘦素对肥胖症有多大程度的影响还需要进一步的研究。

“人们认为,复杂的自我平衡机制有助于将大多数人的体重维持在一个既定的正常水平。”Tiganis教授表示,“而肥胖人群的自我平衡机制会出现偏差,从而使其体内的脂肪达到并保持在一个较高的水平。我们的研究方向正是着眼于可以导致体重自我平衡 [恒定]发生改变的分子机制。”

通过与哈佛医学院(Harvard Medical School)及安大略省癌症研究所(Ontario Cancer Institute)开展的合作研究,Tiganis教授近日在业界权威的《细胞代谢》(Cell Metabolism)杂志上发表了他最新的有关于瘦素抗性形成机制的研究结果。

目前已知晓高脂肪膳食会促使大脑内两种蛋白质的含量升高。这两种蛋白质会抑制人体对瘦素的反应并引发瘦素抗性的形成。Tiganis教授的研究小组发现,这一过程中还会促成第三种蛋白质,而这种蛋白质将导致大脑不再对瘦素产生任何响应。由此以来,人体也就会不可避免地变得肥胖。

直接针对大脑内的这些蛋白质进行治疗或有可能改善瘦素信号的传输,从而有效对抗肥胖。

“下一个研究阶段,我们将确认如果能够完全消除或中和神经细胞中的上述三种蛋白质,那么我们是否可以防止由膳食引发的肥胖。”Tiganis教授说道。

目前急需开发出针对肥胖的治疗方法。欧洲和美国成年人中,肥胖人口比例几乎达到30%。在澳大利亚,这一比例为 25%。而体重超重者更是不计其数。悉尼大学一篇发表在2010年3月版《澳大利亚医学杂志》(Medical Journal of Australia)上一篇文章指出,仅在澳大利亚,每年用于肥胖及相关的健康问题的费用已超过 560 亿澳元。

如果没有可行的疗法,那么到 2020 年,预计将有 80% 以上的成年人以及近三分之一的儿童将加入肥胖或超重的队伍。

肥胖远非只是事关外表。它更是,引发心血管疾病、II 型糖尿病及多种癌症重要的危险因素,其中尤其是包括世界上第五大最常见的癌症及第三大最常见的                                                                                                                                                                                                                                                                                         癌症肝癌。此外,研究肥胖引发肝癌的分子机制也是Tiganis教授的另一个研究课题。目前,该科研项目已获得了英国国际癌症研究协会(Association for International Cancer Research)为期三年的资金资助。

“患有肥胖症的男性患肝癌死亡机率为体重正常者的 4.5 倍。正因为如此,这是一个亟待我们解决的重要课题。”Tiganis 说。

Tiganis这项始于2010 年的瘦素研究项目同样获得了澳大利亚全国卫生及医学研究委员会(National Health and Medical Research Council)提供的为期四年的资金赞助,他有信心通过这一项目的研究,为对抗日益严重的健康问题提供有力的武器。

然而,这是一场时时需要考虑多种因素影响的战斗。“想要有效预防或控制由膳食引发的肥胖,最终必须采取药物、膳食及运动相结合的多管齐下的方法。”Tiganis教授指出。

肥胖流行病学所隐含的科学

Tony Tiganis及其研究同事发现,细胞的瘦素抗性与肥胖之间存在着一种持续相互作用的关系。

高脂肪膳食引发的下丘脑炎会促使大脑中被称为 PTP1B 和 SOCS3 的两种蛋白质的含量升高,从而产生抑制正常的瘦素响应及引发瘦素抗性的效果。

而反过来,这种瘦素抗性及相关的补充性高瘦素血症又会促使第三种蛋白质(即 TCPTP)的含量上升。这种蛋白质可提高对瘦素的抗性,以致于大脑不再对瘦素有所响应,并开始持续地朝病态肥胖的方向恶化。

由蒙纳士大学主导的研究表明,神经细胞中未包含 TCPTP 的动物模型对瘦素所表现的敏感性较高,且因高脂肪及膳食引起的体重增加比例较低。其他研究已经证实,消除前两种蛋白质(PTP1B 和 SOCS3)或有可能缓解肥胖,但无法预防肥胖

蒙纳士大学主导的研究进一步表明,消除 PTP1B 和 TCPTP 两种蛋白质对于降低因膳食引起的体重增加具有更为显著的效果,尽管如此,其同样无法做到完全预防肥胖。

Tiganis教授教授指出,这项研究提供了令人信服的证据证明了 TCPTP 是瘦素敏感程度的关键性调节因子。同时抑制大脑中这三种蛋白质的治疗方法可能能够有效地提高瘦素信号的转导功能,从而达到防治肥胖的目的——这也正是Tiganis教授目前的研究方向。

2012年 10 月

 

 

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