來自加州大學舊金山分校,霍德華休斯醫學院等處的研究人員發現了的免疫抑制藥物:Rapamycin(雷帕霉素)能減輕年齡相關肥胖癥狀,這一過程與下丘腦前阿黑皮素原神經元中mTOR信號增加有關。這是雷帕霉素這一超級明星藥物發現的又一作用,相關成果公布在Neuron雜志上。
領導這一研究的是的詹裕農(Yuh-Nung Jan) 葉公杼(Lily Yeh Jan)夫妻,他們的主要研究方向是離子通道和神經發育等方面,不僅他們的工作得到了許多人的肯定,并且從他們實驗室中也走出了多位華人科學家,其中包括獲得Science雜志“青年科學家獎”的時松海,哥倫比亞大學楊建,麻省理工學院的沈華智和北京大學饒毅等等。
Rapamycin(雷帕霉素)這個被用于治療移植后免疫排斥的藥物,在2009年和2010年成為萬眾矚目的超級明星,除了做免疫排斥藥物外,它的功能多得超乎人們的想象,這恐怕是研發Rapamycin藥物的人所沒有想到的。
在2010年雷帕霉素被發現的功能就包括可以治療免疫排斥;可以延長壽命;可能阻斷癌癥;還具有治療阿爾茨海默病的能力。其中雷帕霉素延長壽命的功效這一發現入選了2009年《Sicence》科學年度突破,而之后中國醫學科學院基礎醫學研究所教授張宏冰又發現雷帕霉素靶點(mTOR)蛋白激酶在上游基因突變之后,會發生過活化,從而引起多種腫瘤發生。
在這篇文章中,研究人員報道了POMC神經細胞中存在一種與年齡相關的mTOR信號增長,這促進了ATP敏感性鉀離子通道活性細胞,自動沉默POMC神經細胞。
中老年人肥胖的普遍性是代謝綜合征的主導誘因,大腦中的中樞神經元具有調控體重的穩態傳感器作用,比如下丘腦神經細胞就能傳遞前阿黑皮素原(pro-opiomelanocortin,POMC),或者神經肽Y(neuropeptide-Y,NPY),以及豚鼠關聯蛋白(agouti related protein,AgRP)。
研究人員利用全身或者腦部mTOR抑制劑進行實驗,發現這會引起中老年小鼠體重減輕,將雷帕霉素注入到老年小鼠大腦中,也能增加POMC神經細胞的興奮性和軸突投射,由此引發食物攝入減少和體重降低。
相反研究人員還發現缺乏mTOR副調控因子TSC1的年輕小鼠則會變得肥胖,因此研究人員指出下丘腦POMC神經細胞中mTOR信號途徑的增強,是促進年齡相關肥胖的成因之一。