胰岛素在大脑中的作用会导致肥胖

丰富的食物让你胖。在这个简单的方程位于复杂的信号传导途径，通过该途径，大脑中的神经递质控制身体的能量平衡。基于科隆的Max Planck神经学研究所和古龙石大学衰老疾病（CECAD）的细胞压力反应中卓越卓越奖的科学家已经阐明了该复杂控制电路的重要一步。

他们成功地展示了激素胰岛素作用于大脑的腹内侧下丘脑。高脂肪食物的消费导致更多胰岛素被胰腺释放。这触发了特殊的信号级联神经细胞在大脑中，SF-1神经元，其中酶p13 -激酶起着重要的作用。在几个中间步骤的过程中，胰岛素以抑制饱腹感和减少能量消耗的方式抑制神经冲动的传输。这会导致超重和肥胖。

下丘脑在能量稳态中起着重要的作用:调节身体的能量能量平衡。大脑这部分的特殊神经元，即POMC细胞，会对神经递质做出反应，从而控制进食行为能量消耗。激素胰岛素是重要的使者物质。胰岛素导致食物中消耗的碳水化合物被运输到靶细胞（例如肌肉），然后可用于这些细胞作为能量来源。当消耗高脂食物时，在胰腺中产生更多的胰岛素，其在大脑中的浓度也增加。胰岛素与胰岛素之间的相互作用目标细胞大脑在控制身体能量平衡方面也起着至关重要的作用。然而,精确的分子机制躺在胰岛素锻炼的控制背后仍然很不清楚。

由CECAD的Max Planck神经学研究所和科学协调员（衰老相关疾病的细胞压力反应的科学协调员Max Planck Coordinator主任）领导的研究小组（衰老相关疾病的细胞应激反应）在科隆大学的卓越群体取得了重要解释的重要一步这种复杂的监管过程。由于科学家们所示，SF-1神经元的胰岛素 - 丘脑中的另一组神经元 - 触发了信号级联。然而，有趣的是，这些细胞似乎仅在消耗高脂肪食物时胰岛素调节，并且在超重的情况下。酶P13-激酶在这家级联的信使物质中起着核心作用。在该方法中的中间步骤的过程中，酶激活离子通道，从而防止神经冲动的透射。研究人员怀疑SF-1细胞以这种方式与POMC细胞连通。

激酶是通过磷酸化激活其他分子的酶 - 将磷酸盐基团或其他有机分子加入磷酸盐基团。“如果胰岛素在SF-1细胞的表面上与其受体结合，则它触发了PI3-激酶的激活，”蒂姆克·哥伦解释说，这项研究的第一作者。“PI3-激酶反过来，通过磷酸化控制PIP3的形成，另一个信号分子。PIP3使得细胞壁中的相应通道可渗透到钾离子中。”它们的流入使神经元更慢地“火”，并且抑制了电脉冲的传输。

“因此，在超重的人中，胰岛素可能间接抑制了斑块的神经元，这是通过SF-1神经元的中间站负责饱腹感的感觉”，“这位科学家。“与此同时，食品消费进一步增加。”然而，两种类型的神经元以这种方式彼此通信的直接证明仍然存在。

为了找出胰岛素是如何在大脑中起作用的，科隆的科学家们比较了在SF-1神经元上缺乏胰岛素受体的老鼠和胰岛素受体完好的老鼠。在正常饮食情况下，研究人员没有发现两组之间的差异。这将表明胰岛素对苗条个体的这些细胞的活动没有关键的影响。然而，当这些啮齿动物被喂食高脂肪食物时，胰岛素受体有缺陷的啮齿动物保持苗条，而功能受体有缺陷的啮齿动物则迅速增重。体重的增加是由于食欲的增加和热量消耗的减少。胰岛素的这种作用可以构成人体对不规律的食物供应和长时间饥饿的进化适应:如果暂时有过量的高脂肪食物供应，人体可以通过胰岛素的作用特别有效地储存能量。

目前尚未说明这项研究的结果是否最终有助于促进人体能量平衡的目标干预。“我们目前仍远离实际应用，”JensBrüning说。“我们的目标是发现出现了饥饿程度和饱腹感的感觉。只有当我们在这里了解整个系统时，我们将能够开始开发治疗。”