研究揭示了肌肉如何与大脑对话来调节进食行为
大脑决定什么时候进食——但它是怎么知道的呢?圣犹大儿童研究医院的研究结果对大脑如何协调这一过程提供了新的理解。骨骼肌和其他组织一样,与大脑沟通,传递营养状况的信息。研究人员发现,操纵这种机制会影响果蝇的觅食和进食。这篇文章今天在网上发表基因与发展。
脂肪、肠和肝等组织通过调节激素向大脑发出信号摄食行为。骨骼肌占40%人体并已高企的能源和营养需求。然而,直到现在,科学家们还没有意识到骨骼肌是如何通过一种叫做肌因子的信号因子与大脑进行类似的交流的。
“到目前为止,大脑一直是肌因子活动研究最少的目标,”通讯作者、圣犹大发育神经生物学学系的Fabio Demontis博士说。“有许多肌肉因子作用于其他组织,但它们在向大脑发送信号中的作用在很大程度上尚未被探索。”
这是肌肉和大脑沟通的分子关键
为了更好地理解骨骼肌研究人员观察了肌因子Dpp在进食行为方面的作用果蝇。在果蝇中,Dpp相当于人体内的BMP2和BMP4信号因子。
科学家以前认为Dpp只在短距离传输信号。然而,研究人员发现,荧光标记的Dpp可以从果蝇的飞行肌肉到大脑进行长距离的旅行。此外,研究人员还发现,降低Dpp水平会促进果蝇的进食和觅食行为。相反,增加Dpp水平会降低觅食和摄食。
Dpp,多巴胺和进食起始之间的联系
研究人员还发现,肌肉来源的Dpp调节大脑酪氨酸羟化酶的水平,这是一种合成神经递质多巴胺的关键酶。在许多其他角色中,多巴胺曾被认为与进食行为有关。
研究人员发现,肌肉中Dpp水平降低会导致大脑中多巴胺水平升高,从而增加进食。相反,肌肉中Dpp水平较高的果蝇大脑多巴胺水平较低,而且觅食的可能性较小。研究人员还发现,多巴胺合成的调节大脑喂食的关键是调控吗肌肉派生的民进党。
民进党所做的比任何人想象的都要多。除了进食行为之外,内分泌Dpp信号还可以调节许多其他组织和系统功能,包括涉及多巴胺能神经元的疾病过程,”Demontis说。“因为Dpp在人类体内有类似的蛋白质,它可能与高等生物的进食行为和代谢疾病有关。”
进一步探索
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