來源:生物世界 牛津大學 Ana I. Domingos 團隊(博士生Yitao Zhu為第一作者)在國際頂尖學術期刊 Nature 上發表了題為:Sympathetic neuropeptide Y protects from obesity by sustaining thermogenic fat 的研究論文。 這項研究發現,由交感神經產生的外周神經肽Y(外周NPY),對體重的影響與大腦中的中樞神經肽Y(中樞NPY)相反。外周NPY通過維持產熱脂肪組織,將能量轉化為熱量,而不是儲存下來,從而在不影響食物攝入的情況下發揮抗肥胖作用。 位于棕色脂肪組織(BAT)和白色脂肪組織(WAT)內的交感神經會釋放去甲腎上腺素(NE),以觸發脂肪分解和產熱過程。 神經肽Y(NPY)與去甲腎上腺素(NE)共同釋放,但其在脂肪組織中的具體作用尚不明確。許多研究顯示,大腦中的NPY作為一種促食欲肽,促進食物攝入,然而,敲除NPY卻對每天的食物攝入量沒有影響。此外,缺乏NPY受體的小鼠,即使攝入較少的食物也會出現遲發性肥胖。而在人類中,NPY基因突變與較高的體重指數(BMI)有關,但與不同的飲食模式無關。 那么,以促進食欲而聞名的NPY是如何在不影響進食行為的情況下與較高的BMI相關的呢? 研究團隊推測,來自大腦的神經肽Y(中樞NPY)和來自交感神經的神經肽Y(外周NPY),在調控體重方面具有相反作用。為了驗證這一推測,研究團隊使用小鼠模型進行研究,這些小鼠去除了交感神經元中的NPY,而大腦中NPY則保持完整。 具體來說,該研究表明,外周神經肽Y(外周NPY),由交感神經系統的神經元釋放,支持一部分祖細胞的增殖,這些祖細胞會進一步發展成一類特殊類型的脂肪細胞——這些脂肪細胞會燃燒脂肪而不是儲存脂肪。各種脂肪儲庫有助于調節體重,可分為三種類型:白色脂肪、米色脂肪和棕色脂肪。其中,白色脂肪儲存能量,而米色脂肪和棕色脂肪則會燃燒能量產生熱量,它們通過一種稱為非顫抖產熱的過程來消耗能量。 之前已知脂肪組織中的產熱脂肪細胞可起源于“壁細胞”(Mural cell),這種細胞環繞著動脈血管壁。也已知壁細胞能感知NPY,因為它們擁有神經肽Y受體(NPYR1)。 這項最新研究表明,在缺乏由細軸突向動脈血管局部遞送NPY的情況下,小鼠會變得肥胖。這種肥胖并不是由于食物攝入量的增加,而是由于產熱能力降低導致的能量消耗減少。NPY有助于促進壁祖細胞(產熱脂肪細胞的前體細胞)的增殖。也就是說,如果沒有交感神經產生的NPY,棕色脂肪組織會向白色脂肪組織轉變,從而降低產熱能力,在肥胖癥發生前減少能量消耗。 該研究還發現,隨著肥胖的發生,產生NPY的交感神經會退化,這一機制很可能也適用于其他類型的肥胖。 總的來說,該研究表明,相對于大腦產生的中樞NPY的促食欲作用,交感神經產生的外周NPY則通過獨立于食物攝入、促進脂肪燃燒和能力消耗的方式,對體重發揮相反的作用。 從交感神經元中敲除NPY會使棕色脂肪組織向白色脂肪組織轉變,減少能量消耗和產熱,使小鼠在不增加食物攝入的情況下更容易發生飲食誘導的肥胖