對許多注重體重管理的人來說,脂肪并不是一個受歡迎的角色,因為它們通常會造成身材走形。這些累積于腹部、腿部的脂肪往往屬于白色脂肪組織,它們可以作為人體的能量儲存庫,但在過量時會導致超重與肥胖。
不過,人體中的脂肪并非都是"壞角色"。比如棕色脂肪組織就是"燃脂高手",能通過代謝脂肪來維持體溫;米色脂肪組織則像潛伏在白色脂肪中的"休眠戰士",在特定條件下可轉化為類似棕色脂肪的活性狀態。長期以來,科學家對神經系統與不同脂肪組織間的聯系知之甚少,尤其不清楚為何棕色脂肪的燃脂功能通常會被抑制。如果可以激活神經系統對棕色脂肪組織的調控,或許就能借助自身能力來減肥了。
圖片來源:123RF
最近,《細胞-代謝》雜志上發表的一項新研究揭示了一個令人驚訝的現象:在脂肪組織中參與感知機械刺激(如壓力和張力)的神經細胞,還可以調控脂肪的代謝能力。研究者通過對這些神經元進行特定操控,讓小鼠長期保持較輕的體重以及健康代謝水平,這為肥胖及相關代謝疾病的治療提供了新思路。
研究中,作者構建了一種特殊的小鼠模型,它們脂肪組織中的感覺神經元被選擇性移除了。在觀察期內,作者發現它們與健康小鼠不同,即使進食量、運動量沒有太大變化,實驗小鼠明顯更瘦。除此之外,實驗小鼠的體脂率更低、血糖水平更優,胰島素敏感性更高。研究者將其稱為一種“夢寐以求的代謝狀態”。由于食物的攝入量并沒有改變,他們推測脂肪組織中的感覺神經元缺失讓能量代謝效率顯著提升了,而這與棕色脂肪組織的功能密不可分。
從功能上來看,感覺神經元是一種能夠感知身體內外各種刺激的神經細胞,它們將信息傳遞給中樞神經系統,從而產生相應的生理反應。在感覺神經元中,Piezo2是一種關鍵的離子通道蛋白,它能夠感知機械力并將其轉化為細胞內的電信號,就像一個能夠將物理壓力翻譯成生物信號的傳感器。
▲研究示意圖(圖片來源:參考資料[1])
當作者將感覺神經元的
Piezo2基因敲除后,小鼠同樣表現出脂肪減少、代謝增加的現象。同時,這些小鼠的血糖耐受性增強,胰島素敏感性提高,表明它們在調節血糖水平方面更為高效。
作者對小鼠的脂肪組織分析顯示,Piezo2的缺失導致了棕色和米色脂肪組織的“褐變”和“米色化”現象,這代表這些脂肪組織變得更加活躍,增強了解析脂肪和產生熱量的能力。即使小鼠接受高脂飲食條件,它們仍能持續保持較低的體重,肝臟也不出現脂肪堆積或炎癥跡象。
研究的通訊作者Elazar Zelzer教授表示:“我們發現了棕色脂肪組織的‘剎車’,那就是帶有Piezo2蛋白的感覺神經元。它們通過監測棕色和米色脂肪的機械變化,動態調節能量代謝平衡。”這些發現也將為肥胖治療策略帶來全新啟示。相較于通過激素調節進行干預,神經感知方向或許能更快速、直接地發揮作用,當然這還需要未來更多的實驗進行探索和驗證。
原始論文:
[1] Piezo2 in sensory neurons regulates systemic and adipose tissue metabolism. Cell Metabolism (2025). DOI: 10.1016/j.cmet.2024.12.016
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