查看原文
其他

Nature | 揭示GLP1R控制的饱腹和恶心是可分离的,有望实现减肥药不再反胃!

李佳晨 北京生物结构前沿研究中心
2024-08-30

星标,再也不怕错过更新!方法见文末动图。

近年来,针对GLP-1(胰高血糖素样肽-1)受体的药物因其在血糖控制和体重减轻方面的双重功效而备受关注。这类药物不仅对2型糖尿病患者有益,同时也为非糖尿病人群提供了一种非常有效的减重手段,但其常常伴随着一些不良反应,如恶心、呕吐、腹泻等,使得GLP-1受体激动剂药物的发展受到了一定局限。


令人惊喜的是,有研究者发现GLP-1调控的饱腹感和恶心感是可以分离的。该研究由美国莫奈尔化学感官中心Amber L. Alhadeff团队于2024年7月10日发表在Nature杂志上,题为“Dissociable hindbrain GLP1R circuits for satiety and aversion”,揭示了GLP1R环路控制的饱腹感和厌恶感是可分离的。这种机制上的分离为开发更安全、更有效的减肥药物提供了可能性。



饱腹感(satiety)和厌恶感(aversion)之间的关系一直没有被清楚的阐明。虽然恶心可以独立于生理性饱腹感发生,但恶心几乎总是伴随着食欲下降,饱腹感和恶心是源自相似还是不同的神经回路仍不清楚。


在减肥药物治疗的副作用中,恶心和呕吐排在首位。减肥药物中GLP1R 激动剂最为火爆,有多种相关药物已获批上市,包含艾塞那肽(exenatide), 利拉鲁肽(liraglutide)和最有效和最流行的基司美格鲁肽(semaglutide)等。然而,恶心是这些药物最常见的不良事件,多达60%的受试者报告了这一副作用。研发出一种既能抑制食物摄入又不会引起恶心的药物,将彻底改变我们治疗肥胖及其相关疾病的能力。然而,这取决于GLP1R介导的饱腹感和恶心是否可以分离。


本期内容介绍的文章,揭示了后脑是GLP1R疗法引起饱腹感和体重减轻的主要作用部位,并发现了两种不同功能的后脑GLP1R神经元群体,分别介导饱腹感和厌恶感的产生。


在具体实验设计上,首先研究团队通过DVC(Dorsal Vagal Complex,背侧迷走复合体),ARC(Arcuate Nucleus,弓状核),NG(Nodose Ganglion, 颈神经节)区域的GLP1R神经元消融实验,发现了完全阻断DVCGLP1R神经元的作用后,exendin-4和semaglutide(两种已上市的GLP1R激动剂)对食物摄入的抑制效果消失(图1),这表明DVCGLP1R神经元对于这类减肥药物的疗效至关重要。而激活DVCGLP1R神经元不仅可以减轻小鼠的体重,还能防止高脂饮食小鼠体重增加和脂肪积累。这些效果是通过增强饱腹感,进而减少小鼠的食物摄取来实现的。

图1.GLP1R神经元消融实验


随后,作者研究了DVCGLP1R神经元如何被减肥药物刺激调控。在DVC中,AP(Area Postrema,后区)和NTS(Nucleus of the Solitary Tract,孤束核)这两个特定的结构都表达了GLP1R。在钙成像实验中发现,APGLP1R和NTSGLP1R神经元都能被semaglutide显著激活,且激活潜伏期相似。若给予营养刺激(Ensure)或厌恶刺激(cinacalcet或LiCl)DVC的神经元中大多数仅对一种刺激有响应,少数(6%或12%)对两种刺激都有响应。具体而言,APGLP1R神经元对厌恶刺激更敏感,而NTSGLP1R神经元对营养刺激更敏感(图2)。


图2. APGLP1R和NTSGLP1R神经元的体内活性动态


为了进一步证实上述模型的正确性,作者进行了条件味觉回避实验(conditioned flavour avoidance ,CFA)。结果表明,APGLP1R神经元激活可以导致条件性味觉的厌恶,而NTSGLP1R神经元激活则没有产生厌恶,而是增加了饱腹感,并实现了体重的减轻(图3)。这些数据说明,减肥药物设计可以以NTSGLP1R神经元为靶点,从饱腹感出发实现体重减轻,同时规避恶心、呕吐等不良反应。


图3. 小鼠的条件味觉回避实验


最后,为了确定当厌恶通路被抑制时,减肥药物是否仍能有效抑制食物摄入,进而实现减肥效果。研究发现化学遗传抑制APGLP1R神经元后,减弱了小鼠的semaglutide条件味觉回避反应,但没有减弱semaglutide减少食物摄入的减肥效果(图4),这表明厌恶感并非GLP1R激动剂减肥药物发挥效果所必需的。


图4. 厌恶回路(APGLP1R神经元)被抑制,减肥药依旧会减少食物摄入


总结来说,本篇文章发现了后脑GLP1R介导的饱腹感和厌恶感的神经环路是可分离的,APGLP1R和NTSGLP1R神经元分别介导厌恶感和饱腹感的产生。而当厌恶通路(APGLP1R神经元)受到抑制时,也并不影响GLP1R激动剂减肥药物的减肥效果。这一发现为开发特异靶向饱腹感通路(NTSGLP1R神经元)的减肥药物提供了可能,有望实现GLP1R激动剂减肥药不再反胃!


参考文献

参考文献

Huang, KP., Acosta, A.A., Ghidewon, M.Y. et al. Dissociable hindbrain GLP1R circuits for satiety and aversion. Nature (2024). 


原文链接

https://www.nature.com/articles/s41586-024-07685-6


供稿 | 李佳晨

责编 | 囡囡

设计 / 排版 | 可洲 




微信号:FRCBS-THU

因扫码入群人员已满,可扫码添加中心官方微信号,管理员邀请入群


精彩回顾

精彩回顾



特别提示

微信公众号又双叒叕更改推送机制了,不是星标的订阅号,收到推送内容的时间会有延迟,甚至根本无法收到最新推送!不想错过FRCBS最新资讯,快来设为星标吧!

方法超简单,只需3秒钟!


点击上方卡片

关注我们吧


THE END

我知道你“在看”


继续滑动看下一个
北京生物结构前沿研究中心
向上滑动看下一个

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存