《自然·代谢》和《自然·通讯》期刊共同发表的论文首次绘制了互补的饥饿与饱腹感神经通路图谱,该成果有望改良当今热销的减肥药物并减轻其副作用。
罗伯特伍德约翰逊医学院神经代谢中心庞志平(Zhiping Pang)团队的研究锁定了一束从下丘脑延伸至脑干的纤细神经元。
这些细胞表面密布GLP-1受体——这正是Ozempic等减肥药所模拟的蛋白靶点。当庞团队用光脉冲激活该通路时,饱食小鼠停止进食;当他们抑制该回路或删除受体后,实验动物体重激增。禁食会削弱神经连接,直到天然或合成GLP-1的爆发性释放使其恢复。
"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扰乱大脑正常节律,引发GLP-1类药物常见的恶心、呕吐、便秘腹泻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)绘制了触发饥饿的神经回路。其团队追踪了从终纹抑制性神经元到外侧下丘脑同类细胞的通路。
当研究人员激活该连接时,突感饥饿的小鼠会狂奔向糖水;阻断连接后,即使长期禁食动物也懒散不动。
激素调控着该效应。注射饥饿信使胃饥饿素(ghrelin)会加速觅食行为,而饱腹信号瘦素(leptin)则将其彻底关闭。过度喂养的小鼠逐渐丧失该反应,但在节食消瘦后又能恢复。
"庞的通道负责刹车,"罗西说,"而我们的通道专司油门。"
虽然这两条回路位于大脑不同区域,但两个团队都观察到相同原理:能量状态能快速重塑突触连接。禁食期间,饥饿回路敏感性增强而饱腹回路松弛;餐后则关系逆转。
这是科学家首次在平行通路中观测到推拉机制运作,这种阴阳平衡结构解释了为何仅针对单一通路的节食方案和药物常会随时间失效,并有望催生超越当代GLP-1药物的新型疗法。
Wegovy和Zepbound等GLP-1模拟药物可实现两位数减重,但也引发恶心腹泻甚至肌肉流失。庞的数据表明,仅靶向脑干回路而不波及外周器官的治疗或能规避副作用。反之,罗西的研究暗示,恢复机体对饥饿调节激素胃饥饿素的反应,或可帮助节食平台期人群突破瓶颈。
两项研究均运用了现代神经生物学工具包:激光激活轴突的光遗传学、抑制通路的化学遗传学、监测钙脉冲的光纤光度术,以及观测单突触的传统膜片钳记录。这些技术使精准调控特定通路成为可能。
后续研究将探索更多改善药物设计的核心问题。庞志平计划实时监测GLP-1释放,验证短暂爆发(而非持续暴露)是否足以抑制食欲。罗西则在建立饥饿触发细胞的分子特征库,以期找到既能调控渴求又不剥夺进食愉悦的新靶点。
"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区别。"
允许大脑在全天动态平衡进食欲望,而非依赖药物持续压制欲望,可能成为未来减肥处方的重要组成要素。
Story Source:
Materialsprovided byRutgers University.Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Le Wang, Rohan H. Savani, Yi Lu, Matteo Bernabucci, Jorge Luis-Islas, Erin Park, Ishnoor Singh, Wei Xu, Abdelfattah El Ouaamari, Michael B. Wheeler, Harvey J. Grill, Mark A. Rossi, Zhiping P. Pang.State-dependent central synaptic regulation by GLP-1 is essential for energy homeostasis.Nature Metabolism, 2025; DOI:10.1038/s42255-025-01305-x
2025-06-20
2025-06-20
2025-06-20
2025-06-20
2025-06-20