【Science子刊】脑细胞利用脂肪控制体重的增加

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作者：Liz Zee

导读：动物体内的细胞，就像身体一样，也需要“燃料”来提供能量，但人们并不知道不同的燃料来源如何影响这些细胞的功能。例如，星形胶质细胞（一种脑细胞）可以将葡萄糖和脂肪酸作为燃料。但是，脂肪酸如何影响星形胶质细胞的功能，如何影响与之相关的大脑通路，目前尚不清楚。

近日，发表在《Science Advances》上，名为“Astrocytic lipid metabolism determines susceptibility to diet-induced obesity”的一项研究中，耶鲁大学的研究人员揭示了脂肪酸对星形胶质细胞功能的影响，以及饮食是如何进行调节的。他们说，这些见解可能有助于确定治疗肥胖和2型糖尿病的潜在靶点。

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj2814

在一项小鼠研究中，耶鲁大学比较医学系的一个研究小组专门研究了控制饱腹感的大脑通路。就像人类一样，当老鼠进食时，下丘脑区域中的神经元开始放电，发出“饱了”的信号，理论上会使小鼠停止进食。星形胶质细胞与这些神经元相互作用，帮助传递信号。

然而，研究人员说，星形胶质细胞帮助这些神经元传递信号的能力取决于它们能否获得充足的燃料。如果星形胶质细胞可以使用脂肪酸，那么星形胶质细胞就可以帮助神经元发出“饱了”的信号。然而，利用脂肪酸达到这一目的的能力在很大程度上取决于饮食。当小鼠食用高脂肪食物时，研究人员发现星形胶质细胞不能将脂肪酸用作燃料，限制了神经元发出饱腹感信号的能力，最终促进体重增加。

“因此，即使小鼠吃高脂肪食物，脂肪本身是可以控制小鼠体重增加的，但这也只是在脂肪能够进入星形胶质细胞的情况下，”该研究的资深作者、耶鲁大学医学院比较医学Tamas Horvath教授说，“星形胶质细胞能否使用脂肪决定了小鼠是否会因饮食而发胖。”

在他们的研究中，Horvath及其同事发现了两个主要参与者在这个过程中的作用。他们说，分子ANGPTL4（Angiopoietin-like 4，血管生成素样4）降低了脂肪酸的可用性。但是，当小鼠食用高脂肪饮食时，这种分子变得过度活跃，导致可用于星形胶质细胞使用的脂肪酸减少，最终导致体重增加。然而，当研究人员抑制ANGPTL4功能时，即使喂食高脂肪饮食，小鼠仍然“身材苗条”。科学家们得出结论，这是由于另一种称为PPARγ（过氧化物酶体增殖物激活受体γ）的分子的活动。

高脂肪饮食诱导星形细胞线粒体形态的变化

“PPARγ是使脂肪能够被星形胶质细胞利用的机制，”Horvath说，“去除ANGPTL4会有更多的PPARγ激活。”

他说，随着更多的PPARγ被激活，星形胶质细胞可以使用更多的脂肪酸，体重增加的可能性也会随之降低。

了解这些分子如何影响星形胶质细胞的功能，并最终促进体重增加，可能有助于研究人员将它们作为治疗某些疾病的靶点。Horvath指出，体重增加本身并不对健康构成威胁，但体重增加可能会引起并发症，如2型糖尿病和心血管问题。

“假设，我们可以靶向这种细胞机制，以促进星形胶质细胞对脂肪的摄取，并通过它来控制体重增加以及可能随之而来的危险并发症。”他说。

参考资料：

https://medicalxpress.com/news/2021-12-brain-cell-ability-fat-weight.html

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。

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