科学家们对控制新陈代谢、体温和能量使用的大脑区域和神经元有了更清晰的认识。研究团队发现了哪些化学物质影响了控制身体使用多少能量的信号。研究人员展示了被激活的通路、化学物质、神经元和大脑区域。
佩宁顿生物医学研究中心的科学家们对控制新陈代谢、体温和能量使用的大脑区域和神经元有了更清晰的认识。在《代谢》杂志2月刊中，海克·穆兹伯格-格吕宁博士及其研究团队发现了哪些化学物质影响了控制身体使用多少能量的信号。在“背内侧下丘脑的瘦素受体神经元需要不同的神经元亚群用于产热和减肥”一文中，研究人员展示了被激活的通路、化学物质、神经元和大脑区域。
在之前的研究中，穆兹伯格-格吕宁博士及其团队识别出瘦素受体或Lepr控制瘦素的代谢效应。这些受体是位于大脑底部下丘脑的背内侧下丘脑（DMH）中的神经元。在他们最新的研究中，研究人员发现这些Lepr神经元使用两种不同的化学信号进行通信：谷氨酸，刺激神经元，或GABA，平静神经元。
研究表明，向称为苍白缝核的脑区发送信号的神经元–负责代谢的区域–仅使用谷氨酸发送信号。向另一个脑区–弓形核，调节体重、饱腹感和代谢–发送信号的神经元则仅使用GABA。这些神经元也具有特殊的受体，使它们能够响应被称为GLP-1受体激动剂的新型减肥药物。
“这一发现阐明了影响身体能量使用及身体如何适应温度变化或食物可用性变化的基本神经元相互作用，”穆兹伯格博士，佩宁顿生物医学中心的中央瘦素信号实验室教授说。“这项研究扩展了我们对温度调节电路的知识，强调了瘦素信号在DMH中的独特能力，以促进有益的代谢效应。它还阐明了瘦素信号在身体重量和能量使用稳定性中的作用。我们相信这些神经元通过整合像瘦素和肠激素胰高血糖素样肽-1或GLP-1等信号，管理身体适应环境变化（如环境温度或食物稀缺）的能力。”
除了确定DMH中的哪些神经元影响特定区域及其功能外，研究人员进一步发现，有些Lepr神经元受到瘦素的抑制，而其他神经元在某些间接信号被阻断时被特意激活。这表明DMH是一个更大型神经网络的一部分，瘦素增加了与DMH的外部连接的抑制效应，但是当这些外部连接被阻断时，瘦素能够解除对DMH神经元的抑制。这种网络可能与整合和在必要时覆盖环境和体液信号相关，以允许身体能量平衡的适当适应。
这项研究进一步阐明Lepr神经元是促进代谢益处的DMH神经元的独特选择。它们也可能解释了使用基于GLP-1的药物下的强劲减肥能够覆盖通常与减肥相关的慢代谢的悖论，但这一悖论需要在未来的研究中进一步验证。
“我们身体和大脑中仍有许多基本过程对我们来说依然是一个谜，这正是驱动佩宁顿生物医学研究中心研究人员的原因——探索这些未知、发现新知识并加深我们对新陈代谢的理解，”佩宁顿生物医学研究中心执行主任约翰·基尔温博士说。“我想祝贺穆兹伯格博士及其团队在这一激动人心的发现上。它真正展示了我们临床前基础科学实验室发生的令人难以置信的工作，我迫不及待想看看他们接下来会发现什么。”
