母乳喂养对母亲提出了巨大的代谢需求，母亲通过增加饮食和节省能量来维持乳汁生产。在哺乳期内荷尔蒙发生显著变化，但它们如何导致哺乳母亲的代谢适应仍然不清楚。在这项发表在《自然代谢》期刊上的研究中，贝勒医学院和佩宁顿生物医学研究中心的领先研究人员揭示了一个连接泌乳素、雌激素、大脑和哺乳期代谢适应的机制。
“我们使用动物模型调查了荷尔蒙和大脑如何共同作用以适应哺乳母亲面临的代谢需求，以维持乳汁生产，”共同通讯作者、贝勒大学儿童营养研究中心助理教授王春梅博士表示。
“通常情况下，雌激素有助于控制食欲并增强身体燃烧脂肪的能力，而泌乳素则正好相反。在哺乳期，雌激素水平下降，而泌乳素水平上升，导致饥饿感增加和脂肪燃烧减少，以补偿乳汁生产和消耗所带来的额外能量需求，”共同通讯作者、佩宁顿生物医学研究中心副教授何艳林博士说道。
“我们发现小脑下部一个小区域中的一种被称为雌激素受体α（ERα）神经元的大脑细胞在哺乳期内显著不活跃，”共同第一作者、王实验室博士后助理余萌博士表示。“我们显示，当这些神经元中的ERα被删除时，泌乳素水平升高，动物通过减少脂肪燃烧来增加食欲并节省能量。仅仅在这个微小的大脑区域消除ERα就能维持如此重大的代谢后果，令人印象深刻。”
“当在非哺乳期的雌性小鼠中去除ERα神经元时，动物表现出高泌乳素水平和类哺乳期变化——饮食增加和脂肪燃烧减少。在哺乳的小鼠中重新激活这些神经元减少了这些影响，显示它们在控制代谢中的作用，”何博士表示。
“我很兴奋能够发现泌乳素调节的新机制，”王博士表示。“我们知道泌乳素是由垂体细胞产生的，雌激素可以作用于这些细胞以提高泌乳素水平。在这里我们发现了雌激素在调节泌乳素水平中的新角色——它激活下丘脑中的ERα神经元，进而抑制哺乳期的泌乳素水平。这些发现具有潜在的临床应用。”
“这项研究阐明了大脑如何整合荷尔蒙信号来调节能量平衡，这可能对理解高泌乳素血症——血液中泌乳素水平升高——肥胖、更年期以及其他泌乳素或雌激素水平发生变化的情况有更广泛的影响。这项工作为未来神经内分泌控制代谢的研究开辟了激动人心的途径，”何博士表示。
这项工作的其他贡献者包括共同第一作者冯冰和乔纳森·C·比恩，以及赵前如、杨永杰、刘海兰、李永祥、本杰明·P·伊普恩、刘和松、涂龙龙、克里斯廷·M·麦克德莫特、王梦洁、陈熙、尹娜、达拉·阿维·思危、徐纳森、韩俊营、高佩宇、朱怡、大瑞尔·L·哈德塞尔、何扬和徐平文。作者均隶属于以下机构之一：贝勒医学院、佩宁顿生物医学研究中心或伊利诺伊大学芝加哥分校。
这项工作得到了国家卫生研究院（R01DK129548, R56DK133776, R00DK107008, P30 DK020595, R01DK123098, R01 DK136627, K01DK119471）、美国农业部/CRIS（3092-51000-062-04（B）S, TCH-2023小儿先导奖，3092-51000-056的奖学金），美国心脏协会奖（20POST35120600和20POST000204188）以及美国国防部创新资助（W81XWH-20-1-0075）的支持。
