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白脂素——调节食欲和治疗肥胖的新靶点

2017/11/09 来源:生物探索
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导读
11月6日,贝勒医学院的医学遗传学家 Atul Chopra博士领导的研究小组发表于Nature Medicine杂志上新研究表明,asprosin(白脂素)会作用于大脑,刺激下丘脑的饥饿中心来控制食欲和体重。这可能为超重人群带来新的治疗方法。


两年前,Chopra博士在研究新生儿型早衰症(NPS)个体时,意外地发现了一种新的蛋白激素——asprosin(白脂素),可以调节血糖水平。

NPS是一种遗传性障碍,患者会不断积累脂肪。研究人员发现NPS患者的FBN1(fibrilin 1,原纤蛋白)基因发生了突变,在编码过程中pFBN1(profibrillin,前原纤蛋白)会被截去一段,导致pFBN1的C端缺失,而缺失的这段被命名为asprosin。

NPS患者的主要特征之一是极瘦或体重很轻。为了解释其原因,Chopra和同事们评估了患者的食物摄入模式和代谢率,随之发现,与正常体重的人相比,NPS患者的食欲异常低。由于FBN1突变,这些患者血液中asprosin的水平很低,研究人员猜想asprosin可能与维持正常食欲有关。

asprosin如何工作?

为了研究基因突变如何影响患者的食欲,研究人员通过基因工程使小鼠携带与NPS患者相同的遗传突变。结果,小鼠的情况与患者类似:血液asprosin含量低,食欲不振,而且很瘦。

Chopra说:“在这个小鼠模型中,我们仅仅通过给小鼠注射asprosin就能够逆转低食欲。”

为了进一步了解asprosin如何控制食欲,研究人员与USDA/ARS儿童营养研究中心的同事Yong Xu博士的实验室合作,发现在大脑中asprosin与下丘脑的食欲中心的神经元相互作用。

Chopra说:“在食欲控制中有两类神经元。一类是刺激食欲的AgRP神经元,而另一类抑制食欲的POMC神经元。Asprosin对这两类神经元都有作用:它能激活刺激食欲的AgRP神经元,并使抑制食欲的POMC神经元失效。”

“asprosin对AgRP和POMC神经元的影响似乎是非常独特的,因为我们没有发现asprosin改变其他食欲调节神经元的活动。”Xu说。这就说明asprosin对这两种神经元的作用最终导致食欲增加,而新生儿早衰症的个体和小鼠中缺乏这种现象。

“虽然我们知道一些细胞内的信号,例如cAMP,对asprosin刺激AgRP神经元的作用是必要的,但是这种激素受体仍有待识别,”Xu说,“这是我们目前的重点。”


免疫中和asprosin对抗肥胖。图片来源:Nature Medicine

asprosin和肥胖

除了研究具有低水平的asprosin的新生儿早衰症患者之外,研究人员还研究了肥胖症患者,发现血液asprosin水平增加了。

Chopra说:“虽然我们还不了解这种增长背后的机制,但它给我们提供了一个通过调节血液asprosin水平来治疗肥胖的机会。我们研制了一种抗asprosin的抗体,可以完全中和asprosin的功能。我们给肥胖小鼠注射了这种抗体,发现小鼠吃得少,体重减轻。虽然还有很多工作要做,但这些结果可能会为治疗肥胖打开一扇全新的大门。”

在他们之前的研究中,研究人员发现,用抗asprosin抗体治疗肥胖小鼠也降低了他们的血糖水平,这表明asprosin免疫疗法也有可能被用于治疗糖尿病。

参考资料:

Clemens Duerrschmid et al. Asprosin is a centrally acting orexigenic hormone

Regulating asprosin levels might help control appetite and weight

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