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大脑中的免疫细胞可能会导致体重增加

健康 89xy 2周前 (10-10) 14次浏览

新的研究表明,小胶质细胞是大脑中的免疫细胞,可能为肥胖治疗提供新的靶点。在老鼠身上,科学家发现富含脂肪的饮食会导致小胶质细胞引发暴饮暴食和体重增加。

大脑中的免疫细胞可能会导致体重增加

一项新的研究结果表明,大脑中称为小胶质细胞的免疫细胞可能成为肥胖症的治疗目标。

由加州大学旧金山分校(UCSF)和华盛顿大学西雅图医学中心领导的一篇关于这项工作的论文发表在《细胞代谢》杂志上。

研究人员认为,这一发现可能会产生新的肥胖药物,避免目前批准临床使用的药物的许多副作用。

合著者之一、UCSF糖尿病中心医学助理教授苏尼尔·科利瓦德说,他们的发现表明,小胶质细胞可能是“一种尚未开发的、完全新颖的针对大脑的方法,有可能减轻肥胖及其健康后果。”

小胶质细胞占大脑和脊髓细胞的10%至15%。它们与神经元不同,神经元是使用电和化学信号相互交流的脑细胞。

小胶质细胞是免疫细胞,在脑感染和炎症中起重要作用。

科学家开始发现这些细胞非常活跃,甚至在静止的健康大脑中也是如此。它们在不停地运动,进行监视并引发广泛的反应。

高脂肪饮食增加小胶质细胞

在正常情况下,小胶质细胞也会影响脑回路活动,这一点逐渐被发现。例如,在大脑发育过程中,它们有助于塑造对行为和疾病反应重要的脑回路。在成熟的大脑中,它们可以影响神经元的活动。

众所周知,下丘脑中部的一组神经元有助于调节我们吃的食物量和消耗的能量。

在正常情况下,大脑的这一部分试图平衡我们的能量需求和我们从食物中摄入的热量,并保持体重健康。然而,研究人员发现,吃富含脂肪的食物会破坏这种平衡过程。

先前的研究表明,与喂食低脂肪食物的同等老鼠相比,喂食高脂肪食物的老鼠吃得更多,燃烧的卡路里更少,体重增加更多。富含脂肪的饮食也会增加小胶质细胞的数量和小鼠下丘脑中叶的炎症。

Koliwad教授和他的同事们想知道是小胶质细胞的增加导致了暴饮暴食和体重增加,还是体重增加增加了小胶质细胞的数量。

小胶质细胞诱导的炎症

研究人员进行了一项实验,他们让两组老鼠吃快餐、富含脂肪的食物,为期4周。与此同时,一组小鼠接受了一种减少其下丘脑中部小胶质细胞的药物治疗,而另一组则没有。

结果显示,与喂食相同脂肪饮食的未治疗组相比,服用小胶质细胞减少药物的小鼠少吃了15%的食物,体重减少了20%。

这表明是小胶质细胞的增加导致了暴饮暴食和体重增加。然而,还不清楚这是否是由于小胶质细胞引发的炎症。因此,研究人员进行了进一步的实验来找出答案。

他们对小鼠进行基因工程改造,使其小胶质细胞不能引发免疫反应。当喂食高脂肪食物时,这些老鼠比正常老鼠少吃15%的食物,体重增加40%。这表明是小胶质细胞引发炎症的能力导致了它。

研究人员在另一组小鼠中证实了这一点,这些小鼠经过基因工程改造,使其小胶质细胞在对药物反应时引发炎症。

他们发现,即使给这些老鼠喂食健康、低脂肪的食物,给它们服用这种药物也会引发它们的小胶质细胞在下丘脑诱发炎症。这使得经过治疗的老鼠比同样饮食的未经治疗的老鼠多吃33%的食物,少消耗12%的能量,体重增加4倍。

类似的药物已经在人体试验中

作者指出,目前正在进行治疗白血病、其他癌症和关节炎的人体试验的药物,其作用方式与他们用于减少小鼠小胶质细胞的药物相同。他们饶有兴趣地观察这种药物是否能让试验中的患者减肥。

研究小组还发现,当老鼠被喂食富含脂肪的食物时,它们的小胶质细胞从血液中吸收额外的免疫细胞。

这些血液携带的免疫细胞不仅与下丘脑中的表亲相连,而且还经历了变化,使它们以类似的方式发挥作用,增加了它们的炎症反应以及对能量平衡的影响。

研究人员说,这表明可能有不止一种方法来影响小胶质细胞以防止体重增加:通过大脑中的一个目标和血流中的另一个目标。

最近的影像研究表明,与苗条的人相比,肥胖的人更有可能在他们的下丘脑中增加胶质细胞的数量——小胶质细胞属于这一类。这种胶质细胞的局部增加称为胶质增生,常见于脑外伤、脑部感染、脑癌和神经退行性疾病。

古代生存优势

科利瓦德教授推测神经胶质细胞和小胶质细胞为什么会有这种行为,他说答案可能在于进化。或许这种反应是一种古老的生存机制,在一个富含能量的食物稀缺的时代非常有效,这确保了人们通过增加食欲来为更瘦的时候储存储备。

“从进化的角度来看,小胶质细胞对饮食脂肪的反应有些道理。他解释说:“脂肪是古代人类有机会消耗的最密集的卡路里。”

但是在当今这个高脂肪食物随处可见的现代世界,古老的生存优势已经变成了一种不利条件,这种不利条件不但不能保护生命,反而会伤害生命。

现代人更容易一直过量摄入高脂肪食物,而不是偶尔。这导致小胶质细胞触发器永久开启,导致食欲增加和高脂肪食物摄入增加的恶性循环。

该小组现在计划更详细地研究食用富含脂肪的食物激活小胶质细胞的机制。

“从这些实验中,我们可以自信地说,小胶质细胞的炎症激活不仅是高脂肪饮食诱导肥胖所必需的,而且本身就足以驱动下丘脑改变其对能量平衡的调节,导致体重过度增加。”

华盛顿大学医学中心约书亚·泰勒教授

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