应激受体在雄性和雌性小鼠中调节应激情况下的代谢反应不同
![The CRFR1 receptor is used only in stressful situations. Credit: Weizmann Institute of Science CRFR1—仅用于紧急情况](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2016/crfr1onlyfor.jpg)
面对压力时,我们的身体将代谢资源转移到紧急反应中。人们一直认为是交感神经系统——人体对压力做出反应的本能系统——指导了这种活动,但魏茨曼科学研究所的研究现在表明,大脑中的神经元在其中扮演着令人惊讶的角色。研究结果最近发表在细胞代谢在未来,可能有助于开发更好的药物,治疗与压力相关的疾病,如饮食失调。
Yael Kuperman博士在神经生物系Alon Chen教授的实验室开始了这项研究,作为她博士研究的一部分。Kuperman目前是兽医资源部门的一名工作科学家,Chen和研究生Meira Weiss专注于大脑中一个叫做下丘脑它有很多功能,其中之一就是帮助身体适应紧张的情况下控制饥饿感和饱腹感,调节血糖和能量消耗。
当压力来临时,下丘脑的细胞会加速激活外壁上一种叫做CRFR1的受体。众所周知,这种受体有助于交感神经网络的快速激活——例如,加快心率。但由于大脑的这个区域也调节着身体的能量平衡在美国,研究团队认为CRFR1受体可能也在其中发挥了作用。
Chen和他的团队对下丘脑某个区域的细胞进行了特征分析,发现该受体在大约一半的细胞中都有表达,这些细胞会引起食欲和抑制能量消耗。这些细胞构成了下丘脑中两个主要群体中的一个——第二个促进饱腹感和燃烧能量。“这有点令人惊讶,”库伯曼说,“因为我们本能地认为这种受体会在抑制饥饿的细胞上表达。”
为了继续研究,研究人员从实验室小鼠的下丘脑中激发食欲的细胞中取出CRFR1受体,然后观察这是如何影响它们的身体功能的。起初,他们没有看到任何显著的变化,这证实了这种受体是在紧张情况下才会出现的。当他们把老鼠暴露在压力下——寒冷或饥饿——他们得到了另一个惊喜。
当处于寒冷环境中时,交感神经系统会激活一种叫做棕色脂肪的独特脂肪,这种脂肪会产生热量来维持身体内部的温度。当大脑中的受体被移除后,体温急剧下降——但只发生在雌性老鼠身上。即使在那之后,它们的体温也没有稳定下来,而雄鼠几乎没有任何变化。
禁食在雌性小鼠中也产生了类似的强烈反应。正常情况下,当食物短缺时,大脑会向肝脏发送信息,让其产生葡萄糖,从而在血液中保持最低水平。但当食物被扣留时雌性老鼠由于缺少CRFR1受体,他们的肝脏产生的葡萄糖量显著下降。在饥饿的缺乏crfr1的雄性小鼠中,新陈代谢几乎没有受到影响,就像那些暴露在寒冷中的小鼠一样。
“我们发现这种受体对神经细胞有抑制作用,这就是激活交感神经系统的原因,”库伯曼说。
除此之外,研究结果还揭示了这种受体是如何工作的,以及它是如何参与应激反应的。研究结果表明,男性和女性的身体可能在应对应激挑战的代谢反应上表现出显著差异。事实上,已知这种受体抑制进食的事实可能有助于解释为什么女性比男性更容易出现饮食失调。
这些发现可能有助于开发精神药物治疗,特别是因为药物可以相对容易地进入下丘脑。事实上,一些制药公司已经开始开发阻断CRFR1受体的药物,可能用于焦虑症或抑郁症的治疗。然而,科学家们警告说,由于这些细胞参与能量平衡,阻断受体可能会产生诸如体重增加等副作用。
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