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洞察大脑对饥饿和饱腹感的控制

导读贝丝以色列女执事医疗中心(BIDMC)的研究人员已经确定了以前未知的神经回路,该回路在促进饱腹感(吃饱的感觉)中起作用。该发现修改了当前的

贝丝以色列女执事医疗中心(BIDMC)的研究人员已经确定了以前未知的神经回路,该回路在促进饱腹感(吃饱的感觉)中起作用。该发现修改了当前的稳态控制模型(即大脑维持人体现状的机制)的进食行为。该发现发表在《自然神经科学》上,为饥饿和饱腹感的调节提供了新的见解,并可以帮助研究人员找到解决肥胖症流行病的方法。

通讯作者,BIDMC内分泌,糖尿病和新陈代谢系医学教授Bradford B. Lowell医学博士说:“当前的模型缺乏类似于促进饥饿神经元的饱腹感机制。”“我们确定的这个成分为促进饥饿的神经元'阴'提供了完整的'阳'。”

长期以来,研究人员已经知道,饥饿是由两种神经元调节的:刺痛相关蛋白(AgRP)神经元和促视神经黑皮质素(POMC)神经元。AgRP神经元驱动饥饿;刺激这些神经会在几分钟内触发进食。已显示神经元的相对群体POMC可促进饱腹感。被设计为缺乏POMC神经元的实验小鼠会进食大量食物并变得肥胖。

用于饥饿的神经控制的新模型

-当前用于饥饿/饱足的体内稳态控制的模型缺乏快速起作用的饱足感机制,该机制在时间上类似于由快速起作用的,促进饥饿的ARCAgRP神经元提供的机制。新发现报告发现了这种缺失成分的发现,即弓形核中表达谷氨酸的催产素受体表达神经元。这些神经元与ARCAgRP和ARCPOMC神经元在下游靶标上会聚,并在实验激活/抑制后迅速增加/降低饱腹感。因此,与促进饥饿的系统形成对比的是,缓慢的(AgRP)和快速的信号(GABA和NPY)由一组神经元(ARCAgRP)传递。神经元),抵消性饱腹感增强系统被分为两个平行投射的神经元,即先前已知的ARCPOMC神经元,其传递慢速作用的α-MSH,以及先前未知的ARCOxtr神经元,其释放速效递质谷氨酸。重要的是,这两个饱足神经元相互作用,因为ARCPOMC神经元释放的α-MSH突触后增加了ARCoxtr→PVHMC4R突触的谷氨酸能传递。ARCPOMC神经元缺少的快速作用成分现在为ARCAgRP神经元的“阴”提供了完整的“阳”。我们的工作还提供了一种α-MSH/ MC4R调节饱腹感的机制-新型ARC的可塑性Oxtr→PVHMC4R突触。图片来源:BB Lowell

但是,近年来,新技术已使科学家能够选择性地控制活体动物的神经元,从而证明特定神经元对行为的直接影响。大约五年前,这种类型的研究表明,POMC神经元在许多小时的过程中起作用,而不是像AgRP一样几分钟。

BIDMC洛厄尔实验室的博士后研究员Henning Fenselau博士说:“缺乏快速效果强烈表明,POMC神经元本身并不是与AgRP神经元完全对应的。”“我们假设当前模型中缺少饱腹感系统的重要但未知的神经成分。”

更重要的是,由于该团队正在寻找能够迅速抑制进食的神经元,因此他们缩小了寻找释放速效,兴奋性神经递质谷氨酸的神经元的范围。在当前的论文中,Lowell及其同事研究了神经元的第三子集Vglut2,其功能以前未知。

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