神经肽Y(NPY)广泛分布于哺乳动物的中枢和外周神经系统,可以刺激食欲,成为减肥药物的靶点。当能量摄入低于能量消耗时,大脑会产生更高水平的神经肽,从而促进进食行为并减少能量消耗。相反,神经肽水平下降,阻止进食。然而,在慢性能量过剩的情况下,例如肥胖导致的体脂过多,神经肽即使在低水平时也会促进食欲,原因尚不清楚。
在这项研究中,研究人员分析了包括AGRP 和POMC 在内的小鼠模型中产生NPY 的神经元,AGRP 神经元在调节食物摄入方面发挥重要作用,而POMC 神经元与能量平衡和食欲调节密切相关。
通常,AgRP 神经元通过调节POMC 神经元对瘦素的反应来促进进食行为。瘦素是脂肪细胞分泌的一种激素,在调节食欲和能量代谢方面起着重要作用。
研究人员发现,在肥胖小鼠中,当能量摄入低于能量消耗时,15% 的AGRP 神经元不会关闭NPY 的产生,这反过来会影响POMC 神经元对瘦素的反应。
该研究发现,在肥胖的情况下,食欲主要由这一小部分神经元产生的NPY 决定。此外,这些细胞不仅产生NPY,还产生信号物质,改变POMC神经元对瘦素的敏感性,从而增加进食行为的表达。
此外,研究人员通过抑制AGRP 神经元测试了它们对食欲的影响,发现抑制AGRP 神经元功能会导致食物摄入量减少,并指出这些神经元在调节饮食行为中的关键作用。
研究人员表示,大脑天生会抵抗能量缺乏,当能量不足时,它会激活增加食欲和刺激食物摄入的机制。然而,这也可能在能量过剩期间发生在大脑上。这是一个恶性循环,会破坏身体平衡能量摄入和储存的能力,并导致肥胖的发展。
研究表明,在肥胖期间,大脑会产生刺激食欲的分子,进一步促进食欲。这些发现帮助我们更好地了解大脑中干扰平衡能量代谢的机制,开辟了阻断更多、更敏感的NPY 受体的可能性,从而导致开发抗肥胖药物的新方法。