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彭宁顿生物医学研究中心的研究人员揭示了大脑和身体如何协同调节食物摄入、能量利用和新陈代谢的关键机制,为肥胖和代谢健康的生物学研究提供了重要的新视角。这项题为“FGF21通过后脑神经元发出信号,在限制蛋白质摄入期间改变食物摄入和能量消耗”的研究发表在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上,由彭宁顿生物医学研究中心基础科学副执行主任克里斯托弗·莫里森博士及其同事领导,重点研究了成纤维细胞生长因子21(FGF21),这是一种由肝脏产生的激素,有助于身体适应饮食和营养状况的变化。
彭宁顿生物医学研究中心的研究人员对大脑和身体如何共同调节食物摄入、能量利用和新陈代谢提供了重要的见解,为肥胖和代谢健康的生物学提供了重要的新分析。
这项题为“
FGF21 通过后脑神经元发出信号,在膳食蛋白质限制期间改变食物摄入量和能量消耗”的研究发表在《细胞报告》杂志上,由彭宁顿生物医学基础科学副执行主任
克里斯托弗·莫里森博士 及其同事领导,重点研究成纤维细胞生长因子 21 (FGF21),这是一种由肝脏产生的激素,可帮助身体适应饮食和营养状况的变化。
研究人员在后脑中发现了一组特定的神经元,它们直接响应FGF21,构成了该激素影响摄食行为和能量平衡的关键通路。这些神经元通过改变食物摄入和能量消耗,在适应蛋白质摄入不足的饮食中发挥着核心作用。
研究结果表明,通过这些后脑神经元进行信号传导是驱动代谢适应(包括食欲和卡路里消耗的变化)所必需的。这挑战了长期以来认为这些过程主要由大脑其他区域控制的假设,并指出存在一个更为复杂、整合的系统。
研究还表明,这些神经元对于在蛋白质限制期间驱动食物摄入、食物选择和能量消耗的变化是必要且充分的——这凸显了它们在维持能量平衡中的核心作用。
“这项研究凸显了营养与大脑功能之间的密切联系。人体不断监测我们的饮食并进行持续调整,因此了解这些信号是改善代谢健康的关键,”
彭宁顿生物医学研究所神经信号实验室联合主任莫里森博士表示。“这些发现表明,基于FGF21的疗法有可能进行优化,以靶向特定的脑回路,并且除了肝脏脂肪之外,饮食行为和代谢率等临床终点也可能值得评估。”
肥胖、糖尿病及相关代谢疾病仍然是全球范围内严峻的健康挑战。肥胖和代谢疾病的部分原因是人体能量平衡调节紊乱。通过识别饮食与大脑功能之间的关联通路,研究人员正在深入了解如何更好地治疗这些疾病。
目前,基于 FGF21 的疗法已在临床环境中进行探索,了解这些疗法在神经层面上的作用机制对于提高其疗效和减少副作用至关重要。
“这项研究充分说明了基础科学研究对改善人类健康的重要性,”彭宁顿生物医学研究所临时高级副校长兼执行主任詹妮弗·鲁德博士说。“通过揭示大脑和身体如何沟通,我们的科学家正在为肥胖症和代谢疾病的新疗法奠定基础。”
本研究得到了美国国立卫生研究院的资助,作者还要感谢彭宁顿生物医学比较生物学核心实验室和动物代谢与行为核心实验室的领导和工作人员,感谢他们提供的精湛协助和卓越的技术支持。
除了 Morrison 博士之外,彭宁顿生物医学研究所的其他研究人员还包括 Redin Spann 博士、Sora Kim 博士、Shahjalal Khan 博士、Diana Albarado 博士、Sun Fernandez-Kim 博士、Hans-Rudolf Berthoud 博士、David McDougal 博士、Heike Münzberg-Gruening 博士、Yanlin He 博士和 Sangho Yu 博士。
媒体说明:
克里斯托弗·莫里森博士和俄克拉荷马大学医学院的马修·波特霍夫博士 与 Cell Reports 就他们对 FGF21 的研究进行了
问答。
关于彭宁顿生物医学研究中心
彭宁顿生物医学研究中心在医学发现领域处于领先地位,致力于探索肥胖、糖尿病、心血管疾病、癌症和痴呆症的诱因。彭宁顿生物医学研究中心的愿景是引领世界,通过科学发现,从细胞层面到社会层面,促进营养和代谢健康,消除代谢性疾病。该中心开展基础研究、临床研究和人口研究,是路易斯安那州立大学系统的一个校区。
彭宁顿生物医学中心的研究机构拥有超过600名员工,分布在44个诊所和研究实验室以及16个高度专业化的核心服务设施中。其科学家和临床科学家团队由研究实习生、实验室技术人员、护士、营养师和其他辅助人员提供支持。彭宁顿生物医学中心是位于路易斯安那州巴吞鲁日市的一所全球知名的尖端研究机构。更多信息,请访问
www.pbrc.edu。