研究小组发现激素和抗肥胖药物抑制进食所必需的离子通道
德克萨斯大学西南医学中心的研究人员发现了脑细胞抑制饮食行为所需的离子通道,以应对激素瘦素或抗肥胖药物氯卡色林。
离子通道是神经元表面的隧道状通道,带电粒子或离子可以通过它进出细胞。
德克萨斯大学西南分校内科学助理教授、该研究的资深作者凯文·威廉姆斯博士说,对这种脑代谢关系的更深入了解,有朝一日可能会导致新的、更有针对性的肥胖或糖尿病治疗方法细胞的报道.
威廉姆斯博士说:“我们发现,一个由TrpC5(瞬时受体电位阳离子5)蛋白质亚基组成的离子通道是合理调节基础代谢和体重所必需的。”
在小鼠研究中,TrpC5的缺失导致大脑中称为Pomc神经元的神经细胞类型对瘦素或氯卡色林失去反应,导致体重随着时间的推移而增加。研究表明,在缺乏TrpC5的小鼠中,氯卡色林对血糖水平的正常有益作用也消失了。
“作为研究人员,我们正试图了解细胞和分子机制这有助于改变体重还有血糖平衡。有一种可能性离子通道也许有一天会直接用于饮食和血糖平衡的治疗调节,”威廉姆斯博士说。
瘦素和氯卡色林通过与位于下丘脑Pomc神经元表面的不同类型的受体结合,对饮食和新陈代谢的其他方面发挥作用。下丘脑是大脑的一部分,帮助控制新陈代谢和其他不自主的身体功能,如呼吸和睡眠。当TrpC蛋白聚集在一起形成通道或管状结构时形成的离子通道也在Pomc神经元的表面。
尽管瘦素和氯卡色林与不同的受体结合,但除非附近的TrpC5离子通道被打开,允许离子进出细胞,否则结合是无效的。
研究人员进行了实验,比较了正常小鼠和基因上不能合成TrpC5的小鼠。能量平衡,饮食行为,并测量了活动水平。研究人员发现,Pomc神经元中TrpC5的缺乏足以阻止瘦素和氯卡色林通常的食欲抑制作用。缺乏TrpC5似乎也减弱了细胞对瘦素和氯卡色林的电生理反应。
这项研究有助于解释此前德克萨斯大学西南分校和其他地方的研究人员所做的一些有趣的观察。研究TrpC家族中的七个蛋白质,早期的研究确定TrpC1, TrpC4和TrpC5(以及较小程度的TrpC6和TrpC7)在Pomc神经元中被检测到。威廉姆斯博士说,虽然已知这些TrpC家族成员可以形成离子通道,但TrpC5蛋白在调节代谢方面的作用或相对重要性尚不清楚。此外,瘦素或氯卡色林受体激活导致食欲抑制的分子机制尚不清楚。
“我们的研究结果将大脑中的TrpC5亚基与瘦素以及依赖氯酪蛋白的神经活动变化能量平衡、饮食行为和血糖水平,”威廉姆斯博士说。
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