Cell子刊：暴饮暴食如何导致糖尿病？神经递质激增

来源：作者：人气：-发表时间：2024-11-01 12:37:00【大中小】

摘要：在小鼠身上，大脑信号触发肝脏中脂肪酸的释放，这与代谢疾病有关。

肥胖的人患糖尿病的可能性是瘦人的十倍。试图了解原因的研究人员在驱动身体“战斗或逃跑”反应的同一个系统中找到了答案。在小鼠身上的研究结果挑战了长期以来关于吃得太多会让你生病的假设。

图1 吃高脂肪饮食是糖尿病的危险因素。图片来源：Cate Gillon/Getty

研究表明，摄入高脂肪饮食会引发全身神经递质激增，导致肝脏脂肪组织迅速分解——这一过程通常由胰岛素的释放来控制。高水平脂肪酸的释放与许多健康状况有关，从糖尿病到肝功能衰竭。

研究人员此前认为，肥胖导致的糖尿病的主要问题是胰岛素活性紊乱，这意味着身体无法阻止脂肪酸的危险释放。但是，奥地利格拉茨大学的生物化学家Martina Schweiger说，最新的研究发现，“不是刹车失灵，而是有一个单独的杠杆——肝脏和其他组织中的神经递质——在用力踩加速器。“这确实是一种范式转变。”

这项研究发表在10月21日的《Cell Metabolism》杂志上。

胰岛素抵抗

全世界有超过8.9亿人患有肥胖症，这是患糖尿病和其他代谢紊乱的主要危险因素。研究人员早就知道，当胰岛素停止降低血液中的葡萄糖水平时，这种疾病就会发展。新泽西州新不伦瑞克市罗格斯大学的生理学家Christoph Buettner和Kenichi Sakamoto及其同事希望更好地了解这种胰岛素抵抗的本质。

Buettner长期以来一直在研究胰岛素在大脑调节新陈代谢中的作用，因此他和他的团队将注意力转向交感神经系统，交感神经系统向全身组织传递去甲肾上腺素等神经递质。研究人员使用了他们之前开发的小鼠模型，他们删除了一个表达产生这些神经递质所需的关键酶的基因。该基因只在小鼠的四肢和一些器官中被删除，而不是在它的大脑中，以确保它能够存活。

研究人员给转基因小鼠喂食富含脂肪的食物，如猪油、椰子油和大豆油。在两个多月的观察中，转基因小鼠和未转基因小鼠吃的食物一样多，体重增加相似，并保持相似的胰岛素信号活动，这是胰岛素与细胞上的目标受体结合后发生的一连串事件。

图2 营养过剩通过增加交感神经系统活动导致胰岛素抵抗和代谢紊乱

但是经过基因改造的小鼠并没有增加脂肪组织的分解和胰岛素抵抗，最终也没有显示出脂肪肝和组织炎症增加的迹象。另一方面，未经修饰的小鼠产生了胰岛素抵抗，这可能导致糖尿病。他们还显示出越来越多的炎症和肝脏疾病的迹象。

大脑中的信号

Buettner说，研究结果表明，神经递质是导致胰岛素抵抗和相关问题的原因。他和他的同事们现在正在探索这些神经递质在其他情况下的作用，比如由更年期引起的胰岛素抵抗。

“这项研究是相当可靠的，”Schweiger说，但“仍有一些缺失的拼图”。例如，她说，现在的问题是高脂肪饮食是如何引发神经递质激增的。

她还说，需要做更多的工作来更好地理解这些发现对人类的影响。到目前为止，阻断交感神经系统中神经递质活动的药物尚未显示出对肥胖患者的益处。Buettner说，有可能在特定组织中靶向这些药物，而避开大脑，可能更有希望。

参考资料

[1] Overnutrition causes insulin resistance and metabolic disorder through increased sympathetic nervous system activity


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