《自然-代谢》和《自然-通讯》发表的论文共同绘制了首个互补性的饥饿与饱腹感神经环路图谱,该成果有望优化当前畅销减肥药的疗效并减轻其副作用。
由罗伯特·伍德·约翰逊医学院神经代谢中心庞志平(Zhiping Pang)领导的研究,精确定位了从下丘脑延伸至脑干的一束细长神经元。
这些细胞表面密布GLP-1受体——正是奥泽匹克(Ozempic)等减肥药所模拟的靶蛋白。当庞志平团队用光脉冲刺激该通路时,饱食小鼠立即停止进食;当他们抑制该环路或删除受体时,实验动物体重激增。禁食会削弱该神经连接,而天然或合成GLP-1的爆发可使其恢复。
"这个突触如同音量旋钮,仅在能量储备不足时调高,"庞志平警示道,"全天候维持高信号的药物可能破坏大脑正常节律,引发GLP-1类药物常见的恶心、呕吐、便秘或腹泻以及肌肉流失等副作用。"
在另一篇论文中,与庞志平共同领导神经代谢中心的马克·罗西(Mark Rossi)测绘了触发饥饿的神经环路。其团队追踪了从终纹床核到外侧下丘脑的抑制性神经元通路。
当研究人员激活该连接时,原本无饥饿感的小鼠会狂奔向糖水;阻断该通路后,即使经历长时间禁食,动物仍表现慵懒。
激素调控着该效应。注射肠道饥饿信使胃饥饿素(ghrelin)会加速觅食行为,而饱腹信号瘦素(leptin)则彻底抑制该行为。过度喂养的小鼠逐渐丧失此反应,但在节食瘦身后可重新恢复。
"庞志平研究的通路负责关闭进食行为,"罗西解释道,"而我们的通路则相当于踩油门。"
尽管两个环路位于大脑不同区域,两支团队均观察到相同原理:能量状态可快速重塑突触连接。禁食期间,饥饿环路敏感性增强而饱腹环路松弛;餐后两者关系发生逆转。
这是科学家首次观察到推拉机制在平行通路中协同运作,这种阴阳平衡结构或可解释:为何仅针对单一环节的疗法会随时间失效,同时有助于开发超越当前GLP-1药物疗效的新药。
韦戈维(Wegovy)和泽鹏博(Zepbound)等GLP-1类似物虽能实现体重两位数下降,但可能引发恶心、腹泻甚至肌肉流失。庞志平的数据表明,仅靶向脑干环路且避开外周器官的疗法或可抑制进食而不产生副作用。反之,罗西的研究暗示恢复机体对饥饿激素胃饥饿素的反应,可能帮助突破节食平台期。
两项研究均运用了现代神经生物学工具包——激光光遗传学激活轴突、化学遗传学沉默通路、光纤光度法监测钙脉冲,以及传统膜片钳记录观测单突触。这些技术使研究者得以精准调控特定通路,这种精细操作近年才成为可能。
两支团队的后续研究将探索更多改善药物设计的问题。庞志平计划实时监测GLP-1释放,验证短暂爆发(相较持续暴露)是否足以抑制食欲。罗西则致力于解析饥饿触发细胞的分子特征,以期发现既能调控渴求感又保留进食愉悦的新靶点。
"必须维持系统的灵活性,"罗西强调,"这如同调暗灯光与直接关灯的本质差异。"
允许大脑在日间动态平衡进食欲望,而非持续用药物压制渴望,可能成为未来减肥处方的重要要素。
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Materials provided by Rutgers University. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
2025-06-18
2025-06-18
2025-06-18
2025-06-18