馮國平教授eLife：出乎意料的食欲控制者

馮國平教授eLife：出乎意料的食欲控制者

2016年10月22日訊 麻省理工的神經(jīng)學(xué)家們發(fā)現(xiàn)一類稱為神經(jīng)膠質(zhì)細胞的腦細胞是控制我們食欲和攝食行為的關(guān)鍵所在，他們通過小鼠實驗，證明激活這些細胞，將會刺激暴飲暴食，如果抑制這些細胞也就會抑制住食欲。這一發(fā)現(xiàn)將有助于研發(fā)針對肥胖等食欲相關(guān)疾病的新型藥物，而且也指出了神經(jīng)膠質(zhì)細胞這種十年前備受冷落的腦細胞的更多重要角色。

這一研究成果公布10月18日的eLife雜志上，文章的通訊作者是著名神經(jīng)生物學(xué)專家，麻省理工McGovern腦科學(xué)研究所的馮國平教授，以及新加坡生物成像聯(lián)盟代謝醫(yī)學(xué)實驗室主任韓衛(wèi)平（Weiping Han，音譯）教授，第一作者為陳乃燕（Naiyan Chen，音譯）博士。

馮教授指出，“在過去的幾年間，科學(xué)家們在神經(jīng)退行性疾病患者中觀察到了神經(jīng)膠質(zhì)細胞（glial cell）的異常活動，而且也有越來越多的證據(jù)指向了神經(jīng)膠質(zhì)細胞在調(diào)節(jié)神經(jīng)元的功能和腦部疾病的方面的重要性?！?/p>

我們一半以上的大腦都是由神經(jīng)膠質(zhì)細胞組成，神經(jīng)膠質(zhì)細胞環(huán)繞著神經(jīng)纖維隔絕它們，使得能夠更快速地傳導(dǎo)電脈沖和化學(xué)脈沖。過去，神經(jīng)科學(xué)家們將神經(jīng)膠質(zhì)細胞看作是神經(jīng)細胞一個至關(guān)重要但卻被動的助手。但是不少研究證明神經(jīng)膠質(zhì)細胞在大腦中發(fā)揮了比以往認為的要更積極、更動態(tài)的作用。

但最新這項發(fā)現(xiàn)確實有些出乎人意料，我們早就知道深藏在大腦中的杏仁狀結(jié)構(gòu)：下丘腦能控制我們的食欲，能量消耗，身體溫度和生物鐘。

然而當陳博士對大腦其它區(qū)域的神經(jīng)膠質(zhì)細胞展開分析的時候，她發(fā)現(xiàn)下丘腦也似乎具有許多神經(jīng)膠質(zhì)細胞的活性?！拔液芎闷嫦虑鹉X中的神經(jīng)膠質(zhì)細胞會做什么，因為其它大腦區(qū)域的這種細胞具有神經(jīng)調(diào)節(jié)的作用，”她說。

科學(xué)家在下丘腦中發(fā)現(xiàn)了兩個調(diào)控食欲的關(guān)鍵神經(jīng)元-- AgRP 神經(jīng)元和 POMC 神經(jīng)元，AgRP能刺激進食，而POMC抑制進食。由于科學(xué)家尚缺乏能沉默或者刺激這些細胞的技術(shù)，因此很難研究神經(jīng)膠質(zhì)細胞在調(diào)控食欲，或其它大腦功能方面的作用。

在這項最新研究中，研究人員采用了一種由北卡羅萊納州大學(xué)研發(fā)的新技術(shù)，分析被稱為星形膠質(zhì)細胞的神經(jīng)膠質(zhì)細胞。利用這種新技術(shù)，研究人員能設(shè)計生成特殊細胞，其表面會表達與CNO這種氯氮平clozapine衍生物結(jié)合在一起的受體，這樣一旦喂食CNO，就會激活神經(jīng)膠質(zhì)細胞。

這樣研究人員發(fā)現(xiàn)單獨通過CNO就能打開星形膠質(zhì)細胞的活性，這對進食行為產(chǎn)生了重要的影響。

“當我們喂給小鼠中會影響受體活性的這種化合物時，小鼠食量顯著增加，”陳博士說，“本來小鼠在白天并不會吃很多東西，但是加入CNO后，這些動物會表達一種特殊受體，從而增加食欲?！?/p>

此外，研究人員也發(fā)現(xiàn)在實驗后三天，雖然小鼠吃的很多，但它們的體重并沒有什么增加。這意味著神經(jīng)細胞可能也是調(diào)控能量消耗的神經(jīng)元，在同一時間里可能有多個神經(jīng)元件處理能量動態(tài)平衡。

至今科學(xué)家們尚不清楚星形膠質(zhì)細胞是如何發(fā)揮作用的，近期的一些研究表明神經(jīng)膠質(zhì)細胞能分泌如谷氨酸和 ATP之類的化學(xué)信使，因此這些“神經(jīng)膠質(zhì)細胞遞質(zhì)”（gliotransmitters，生物通譯）可能影響神經(jīng)元的活動。

另一個可能是，星形膠質(zhì)細胞通過調(diào)控周圍神經(jīng)元的神經(jīng)遞質(zhì)，間接影響神經(jīng)元活性，從而發(fā)揮作用。

馮教授目前計劃開發(fā)新的研究工具，幫助研究人員了解更多關(guān)于星形膠質(zhì)細胞-神經(jīng)元的相互作用，以及星形膠質(zhì)細胞在調(diào)控食欲和進食方面的分子機制。

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