客观日本

日本东北大学发现在饥饿时维持生命的肝脏未知机能

2023年05月30日 生物医药

糖尿病患者在血糖值高的时候,食欲增加,很容易进食过量。尽管这一现象之前就为人所知,但其生物机理尚不明确。日本东北大学研究生院医学系研究科糖尿病代谢内科学领域及东北大学医院糖尿病代谢科的高桥圭助教、片桐秀树教授等人组成的团队发布研究成果称通过小鼠实验发现,这是因为肝脏分泌的瘦素受体,阻碍了在大脑中工作的瘦素功能,从而导致食欲亢进。片桐教授表示:“原本是在饥饿时通过抑制非必要的卡路里消耗,提高食欲来保护生命的机制,在饱食时代却起到了负作用。由于已经存在增强胰岛素在肝脏中作用的药物,预计可以马上应用于治疗。”相关研究成果已刊登在《Cell Reports》上。

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东北大学片桐秀树教授(左)和高桥圭助教在新闻发布会上

在进食时,胰腺会分泌胰岛素到血液中。进食不足的情况下则相反,胰岛素的分泌减少,血液中的胰岛素浓度下降。

而当体重增加时,脂肪细胞也会增加,引起血液中的激素之一——瘦素增加,瘦素作用于下丘脑,在降低食欲的同时,增加卡路里的消耗。

研究团队发现,肝脏会感知到这种胰岛素浓度的降低,并向血液中释放一种叫做sLepR(可溶性瘦素受体)的蛋白质。sLepR通过捕捉瘦素,并阻碍瘦素的“增加卡路里消耗和抑制食欲”的效力,从而减少卡路里消耗,增加食欲。

研究团队在假设食物摄取不足时sLepR对维持生命具有重要作用的前提下,制成了不能分泌sLepR的基因敲除小鼠。实验显示,正常小鼠即使被减少进食量对存活也没有影响,但基因敲除小鼠被减少进食量5周后约有一半死亡。这说明肝脏感知到了卡路里摄取的减少,并发出了保护生命的信号,由此首次阐明了sLepR的作用机制。

在调查了糖尿病患者的血糖值与血液中sLepR的关系后,发现患者血糖值越高,血液中sLepR越多。当胰岛素在肝脏中的作用减弱时,血糖值就会升高,研究团队认为,其原因很可能是前面所述机制增加了血液中sLepR的浓度。因此,该机制被认为是血糖值增高时食欲难以抑制的原因。

本次的发现有望应用于防止糖尿病患者过度饮食。将来还有可能研制出分解sLepR的药物,但片桐教授希望首先能从现有药物中找到相应的治疗药物。

原文:《科学新闻》
翻译:JST客观日本编辑部

【论文信息】
杂志:Cell Reports
论文:Inter-organ insulin-leptin signal crosstalk from the liver enhances survival during food shortages
DOI:10.1016/j.celrep.2023.112415