Nat. Commun.:大脑在体重控制中的作用

日期: 2018年04月20日


    

导读:科学家们观察到,雄性和雌性小鼠吃同样的高脂肪食物,雄性体重比雌性增加得多。性别差异的内在原因尚未阐明。最近发表在《Nature Communications》的一项新研究表明,大脑里可能藏着部分原因。赛业小编为您推荐“Nat. Commun.:大脑在体重控制中的作用”,详情如下:

 

从左至右:Dr. Yong Xu, Dr. Pingwen Xu, Dr. Chunmei Wang and Dr. Yanlin He
从左至右:Dr. Yong Xu, Dr. Pingwen Xu, Dr. Chunmei Wang and Dr. Yanlin He


“其中一个研究目标是,更好地理解大脑在体重控制中的作用,”贝勒医学院儿科和分子细胞生物学副教授Yong Xu博士说。“在这项研究中,我们提出了一种有助于解释这种两性差异的新机制。”


有人提出过两个涉及体重控制性别差异的主要因素:性染色体和性激素。男性有一个X染色体和一个Y染色体,女性有两个X染色体,但是性染色体上哪些基因对这一问题有用还是未解之谜。另外一个因素,男性的性激素是睾酮,女性血液中主要是雌激素和孕激素。科学家曾认为激素可能对调节体重起主要作用。


“性染色体和性激素的差异虽然重要,但我们一直在想,是否存在第三组调控体重性别差异的因素呢?”Xu教授说。


仔细观察大脑体重控制中心


之前的研究表明,大脑中有几类神经元细胞群起控制体重的作用。在这项研究中,Xu和同事试图确定雄性和雌性小鼠的这些细胞群是否有不同。


“神经元最重要的功能之一是发射电信号,这是它们与其他组织沟通的方式,”Xu说。“我们比较了雄性和雌性脑内许多不同类型神经元的放电率,发现下丘脑一类名叫POMC的神经元放电频率有别。”


“下丘脑POMC神经元帮助控制食欲、促进慢性高脂饮食期间能量消耗,有保持体重的功效,”文章一作Chunmei Wang博士说。


为什么雌性的POMC神经元放电速度比雄性的快?Xu和同事筛查了POMC神经元的基因表达,发现许多基因表达存在性别差异,其中雌性的TAp63基因比雄性的表达量大。


“敲除体内所有TAp63基因,小鼠变胖,”Xu说。“我们的策略是只基因敲除POMC神经元的TAp63基因。醒目的是,这种变化并不影响雄性小鼠,但是会令雌性小鼠变得像雄性一样肥胖。”


敲除TAp63不仅影响雌性的体重控制,而且降低了它们POMC神经元的放电活动。敲除雄性TAp63,不会对它们原本的放电频率造成影响。


这些发现汇总为一种新机制,或许有助于解释体重控制的性别差异。雌性POMC神经元表达高水平的TAp63,所以它们的放电频率较高,导致雌性小鼠食欲下降,能量消耗更多,体重保持不变。研究人员认为这项发现可以用于针对肥胖相关代谢紊乱的男女个性化治疗策略开发。


“我们认为,除了染色体和激素,科学家还应该关注神经元这样的第三类因素,”Xu说。“希望我们的研究能鼓励其他人继续调查。”


原文检索:TAp63 contributes to sexual dimorphism in POMC neuron functions and energy homeostasis


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