吃額外的食物通常會在以後出現,但是這種情況的發生並不清楚。今天由貝勒醫學院的研究人員領導的多機構團隊在臨床研究雜誌上發表的一項新研究揭示了以前未知的腸道 - 大腦連接,這有助於解釋這些額外進食如何導致體重增加。

消耗高脂肪飲食的小鼠顯示胃抑制多肽( gastric inhibitory polypeptide,GIP)水平增加,這是一種在腸道中產生的激素,其參與管理身體的能量平衡。該研究報告說,過量的GIP通過血液傳播到大腦,在那裡它抑制瘦素((Leptin)的作用; 因此,動物繼續進食並增加體重。阻斷GIP與大腦的相互作用可恢復瘦素抑制食慾的能力,並導緻小鼠體重減輕。

“我們已經發現了一個關於身體如何管理能量平衡並影響體重的複雜難題的新片段”,貝勒和貝勒和德克薩斯州USDA / ARS兒童營養研究中心兒科助理教授Makoto Fukuda博士說。兒童醫院。

研究人員知道瘦素 是一種由脂肪細胞產生的激素,對控制人體和小鼠體重非常重要。瘦素的作用是通過在大腦中觸發足夠的食物感覺飽滿的感覺,並且我們停止進食。然而,在消耗高脂肪飲食或暴飲暴食引起的肥胖症中,身體對瘦素信號的反應停止 - 它感覺不到飽和,繼續進食,導致體重增加。

“我們不知道高脂肪飲食或暴飲暴食如何導致瘦素抵抗,”福田說。“當我們吃高脂肪食物時,我和我的同事們開始尋找導致大腦瘦素抵抗的原因。在培養皿中使用培養的腦片我們篩選了血液循環因子,以阻止瘦素作用。經過幾年的努力,我們發現了腸激素GIP和瘦素之間的聯繫。“

GIP是腸道內產生的腸促胰島素激素之一,因其能夠影響身體的能量管理而聞名。為了確定GIP是否參與瘦蛋白抗性,Fukuda和他的同事們首先證實了GIP受體,即與GIP結合併介導其作用的細胞上的分子,在大腦中表達。

然後,研究人員通過直接向大腦注入由AstraZeneca的Peter Ravn博士開發的單克隆抗體來評估阻斷GIP受體對肥胖的影響,該單克隆抗體有效地阻止GIP-GIP受體相互作用。這顯著降低了高脂肪飲食餵養的肥胖小鼠的體重。

“動物吃得少,脂肪量和血糖水平也降低了,”福田說。“相比之下,用阻斷GIP-GIP受體相互作用的單克隆抗體治療的正常食物餵養的瘦小鼠既不會減少食物攝入量,也不會減少體重或脂肪量,這表明這種效應特異於飲食誘導的肥胖。”

進一步的實驗表明,如果動物經基因工程改造為瘦素缺乏,則用特異性單克隆抗體處理不會降低肥胖小鼠的食慾和體重,這表明大腦中的GIP通過瘦素信號傳導起作用。此外,研究人員還確定了參與GIP傳導的瘦素活性調節的細胞內機制。

“總之,當吃均衡的飲食時,GIP水平不會增加,瘦素的作用會如預期的那樣,當動物食用足夠的東西並且老鼠停止進食時,大腦就會感到充滿感,”Fukuda說。“但是,當動物吃高脂肪飲食並變得肥胖時,血液GIP濃度會增加.GIP會流入下丘腦,從而抑制瘦素的作用。因此,動物感覺不到飽,吃得過飽,體重增加。阻斷 GIP與肥胖小鼠下丘腦的作用恢復了瘦素抑制食慾和減輕體重的能力。“

這些數據表明GIP及其在下丘腦中的受體(一種調節食慾的腦區)是引起瘦素抗姓的必要和充分的。這是以前未被認識到的GIP對直接進入大腦的肥胖症的作用。

雖然需要進行更多的研究,但研究人員推測這些研究結果可能有一天會被轉化為減肥策略,通過抑制GIP的抗瘦素作用來恢復大腦對瘦素反應的能力

總之,吃均衡飲食(適量均衡),能夠幫助瘦素活性提升,協助體重控制。

參考文獻:

  1. Kentaro Kaneko, Yukiko Fu, Hsiao-Yun Lin, Elizabeth L. Cordonier, Qianxing Mo, Yong Gao, Ting Yao, Jacqueline Naylor, Victor Howard, Kenji Saito, Pingwen Xu, Siyu S. Chen, Miao-Hsueh Chen, Yong Xu, Kevin W. Williams, Peter Ravn, Makoto Fukuda. Gut-derived GIP activates central Rap1 to impair neural leptin sensitivity during overnutritionJournal of Clinical Investigation, 2019; DOI: 10.1172/JCI126107

 

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