▎药明康德内容团队编辑
为了健康也好,为了审美也罢。很多人都尝试过减肥,但成功者却寥寥无几。也许有人将减肥失败归咎于意志的不坚定,或是生活太过繁忙,没有空去锻炼。但最近来自日本的一项研究却指出,减肥失败不一定是自己的问题。如果缺了某个蛋白,那还真瘦不下来。
科学家们指出减肥的秘诀是少吃多锻炼,但大脑在背后也扮演了重要角色。尤其是一个叫做下丘脑的区域,它能整合来自身体各处的信号,调节生物体的进食行为和能量消耗。为此,许多科学家也正在研究会影响下丘脑功能的各种分子。
在这篇论文里,研究人员们盯上了一种叫做XRN1的蛋白。XRN1能参与降解mRNA,在调控基因活性中起到了重要作用。如果缺少XRN1,细胞就无法顺利降解应该被处理掉的mRNA,导致异常。
有意思的是,XRN1在下丘脑中有着表达。为了理解它的相关生理作用,研究人员们在小鼠的下丘脑部位选择性地干扰Xrn1基因,使其无法产生XRN1蛋白。仅仅过了六周,这些小鼠就开始发胖。而十二周后,缺乏XRN1的小鼠更是达到了肥胖的标准。脂肪也在它们体内到处积累,填满了肝脏。
这些小鼠的发胖原因也很容易理解——相比对照小鼠,它们每天要吃两倍的食物!
“这个发现非常令人惊讶,”本研究的第一作者Shohei Takaoka博士说道,“当我们在大脑里敲除XRN1时,并不知道我们会发现什么。但这种食欲的暴增是未曾预料到的。”
为什么少了XRN1,小鼠就会胡吃海喝呢?为了找到背后的原因,科学家们对小鼠的血液进行了分析,发现相比对照组,它们血液里有非常多的“瘦素”,这非常不合常理。因为瘦素的作用是让小鼠不再感到饥饿,理论上可以减少它们的食量。而这些小鼠有那么多的瘦素,却还停不下吃饭的嘴。
进一步研究发现,虽然它们体内有很多瘦素,但缺乏XRN1后,身体反而对瘦素没了反应。同样没了反应的,还有身体分泌的胰岛素。当这些小鼠逐渐衰老,它们体内的胰岛素和血糖水平也随之上升,表现出糖尿病的症状。
研究人员们认为这形成了一整条代谢反应链:小鼠对瘦素没反应,就会大吃特吃。吃下去的食物会升高血糖,顺便也提高了血液中的胰岛素水平。
另外一方面,研究人员们也想知道这些肥胖小鼠除了吃得多,是不是还动得少。但初步结果发现,两者总体的能量消耗差别并不大。关键在于,它们的能量代谢方式有很大不同——普通小鼠在夜间比较活跃,会用碳水化合物作为能量来源。而在白天,当它们不是那么活跃时,会转用燃烧脂肪来生成能量。相反,失去了XRN1的小鼠,无论是白天还是晚上,都主要使用碳水作为能量源。换句话说,它们失去了燃烧脂肪的能力。
科学家不知道为什么会出现这种情况。
他们只知道在小鼠的大脑里,确实有着控制不住的食欲。还记得XRN1蛋白的作用吗?它负责降解身体里不再需要的mRNA。在缺乏这一蛋白的小鼠的下丘脑中,研究人员们发现了大量AgRP蛋白,这正是一种能明显刺激食欲的分子。同样,编码这种蛋白的mRNA水平也极高,解释了XRN1在其中的作用——失去XRN1后,小鼠体内编码AgRP的mRNA就会维持更久,产生更多AgRP蛋白,促进食欲。
科学家们猜测这也是小鼠对瘦素失去反应的原因,因为瘦素通常抑制这些带有AgRP蛋白神经元的活性。如果AgRP蛋白占据上风,可能就会反过来让瘦素失效。
未来,这支团队计划探索背后的具体原因,找到具体的生物学机制。或许这些发现有朝一日,能给我们带来减肥的新方法!
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