Nature有趣新發現:骨骼來源的激素能抑製食慾

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生物通報道:哥倫比亞大學醫學中心(CUMC),南方醫科大學等處的研究人員通過小鼠研究,發現骨細胞分泌的激素可以抑製食慾。這種被稱為脂質運載蛋白2(lipocalin-2)的激素能開啟大腦中之前發現與抑製食慾相關的神經元。這一研究結果揭示了調節身體能量平衡前所未有的新機製,將可以用於研發靶向治療肥胖,2型糖尿病和其它代謝紊亂疾病的新方法。

這一研究成果公佈在最新一期(3月8日)的Nature雜誌上。

領導這一研究的Stavroula Kousteni博士說,“近年來,CUMC等處的研究表明,骨骼是一種內分泌器官,能生成影響大腦發育,葡萄糖平衡,腎功能和男性生育力的激素,我們的這一發現又增加了骨激素的關鍵新功能——抑製食慾,這將會為治療代謝性疾病開啟一種全新的方式。”

2007年,由CUMC遺傳學與發育生物學教授Gerard Karsenty博士領導的研究組第一次指出,造骨細胞能通過內分泌系統調控其它組織的生理狀態,而骨鈣素可能就是直接參與其中的激素。論文發現骨細胞產生的一種蛋白骨鈣素(BGP 或 OST)可影響小鼠β細胞增生、使胰島素分泌增加及細胞對胰島素敏感性增加。實驗也表明,骨鈣素是通過脂聯素(由骨骼肌分泌的另一種激素)調節胰島素敏感性。

“由此我們提出還有其它的骨激素調節代謝,因為影響代謝的其它內分泌器官通常都需要多種激素,”Kousteni博士說。

第二個激素的線索最初來自2010年Kousteni博士發現在小鼠成骨細胞(骨形成細胞)中提出一種稱為FOXO1的基因會導致小鼠吃得更少,並改善它們的葡萄糖平衡。“由於骨鈣素不調節食慾,我們想到應該有第二個骨激素參與這個過程,”Kousteni博士說。

在最新這項研究中,CUMC研究人員證明,FOXO1缺陷成骨細胞會表達異常高量的lipocalin-2蛋白,這種蛋白之前被認為主要由脂肪細胞分泌並幫助導致肥胖。但研究人員發現當小鼠的脂肪細胞無法生成lipocalin,那麼就會由成骨細胞進行分泌,並降低食慾和體重。

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lipocalin-2還會影響正常體重小鼠,以及由於缺乏瘦素訊號傳導而肥胖的小鼠的食慾與體重,在這兩種類型的小鼠中,lipocalin-2能抑製食慾,改善其總體新陳代謝和減少體重。

Kousteni博士及其團隊還發現lipocalin-2可以穿過血腦屏障。在大腦中,這種蛋白質結合併啟用下丘腦中的黑皮質素4受體(MC4R)神經元,後者是調節食慾的原發性腦區域。之前的研究表明MC4R神經元參與觸發食慾抑製。

“如果lipocalin-2在人類中也具有相同的效果,那麼我們的發現就可以用於治療肥胖和其它代謝紊亂疾病,”Kousteni博士說。

目前初步的人體研究結果令人鼓舞。在對2型糖尿病患者的分析中,研究人員發現他們血液中lipocalin-2的水平與體重,以及血液A1c水平呈負相關,血液A1c水平是血糖的長期測量指標。 “換句話說,具有較高lipocalin-2水平的患者具有較低的體重和更好的葡萄糖平衡,”Kousteni博士說。

(生物通:張迪)

原文標題:

MC4R-dependent suppression of appetite by bone-derived lipocalin 2.

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