JMT日本医疗——日本研究发现脑内氨基酸转运体起到肥胖传感器的作用

点击量：169   日期：2023-03-14 09:50    编辑：JMT日本医疗

岐阜药科大学3月3日宣布，发现脑内氨基酸转运体作为肥胖传感器工作。该研究由同大药理学研究室的深泽和也助教、同大药理学研究室、同大研究生院联合创药医疗信息研究科、同大高等研究院One Medicine Translational Research中心（COMIT）的桧井荣一教授等人组成的研究小组，以及美国西北大学、金泽医科大学、金泽大学、名古屋市立大学、这是与国立残疾人康复中心、东京医科牙科大学、美国国立卫生研究所（NIH）共同研究的结果。研究成果刊登在《JCI insight》上。

肥胖人口逐年增加，确立针对肥胖的划时代的预防·治疗法​是紧迫的课题。氨基酸不仅作为蛋白质合成的材料的被动作用，还作为信号传导分子而主动作用。氨基酸信号的开始离不开氨基酸通过氨基酸转运体的细胞内流入。L-type amino acid transporter1（LAT1，基因名：Slc7a5）是将亮氨酸和异亮氨酸等支链氨基酸输送到细胞内的氨基酸转运体。

另一方面，在脑的下丘脑，神经细胞感知并整合含有氨基酸的各种营养素，通过内分泌系统和自主神经系统，精密调节体温、血压、摄食、生殖、睡眠、觉醒等多种生理功能。但是，下丘脑的神经细胞是如何感知氨基酸平衡的，通过什么样的机制调节生物体的恒常性尚不清楚。

LAT1缺损小鼠，通过交感神经系统的失活诱发肥胖和胰岛素抵抗性等

研究小组首先使用基因改变小鼠探讨“下丘脑神经细胞的LAT1承担着怎样的功能”。制作使LAT1缺损的下丘脑神经细胞特异性小鼠（以下称为LAT1缺损小鼠），并对其表型进行分析。结果显示，LAT1缺失小鼠呈现肥胖、胰岛素抵抗性等各种代谢异常。

LAT1缺损小鼠，与肥胖以前相比，交感神经系统失活、下丘脑神经细胞对瘦素的抵抗性

其次，为了明确为什么抑制下丘脑神经细胞的LAT1的作用，会呈现各种各样的代谢异常“，详细分析了代谢异常之前发生的变化。结果，在LAT1缺损小鼠中，在呈现肥胖之前就发现交感神经系统失活，并且确认了下丘脑神经细胞中的瘦素抵抗性。

通过下丘脑神经细胞的LAT1、mTORC1途径调节全身能量代谢

最后探讨了“下丘脑神经细胞的LAT1是以怎样的机制调节全身能量代谢的”。组织学分析表明，在LAT1缺损小鼠的下丘脑神经细胞中，mTORC1途径失活。此外，遗传学mTORC1途径的活化揭示了在LAT1缺失的小鼠中观察到的各种代谢异常得到了救治。

期待能为肥胖和代谢综合征提供创新的治疗方法

本次研究成果表明，下丘脑神经细胞LAT1通过感知脑内氨基酸平衡并通过mTORC1信号途径调节交感神经系统，对全身能量代谢调节起着重要作用。根据2019年的“国民健康·营养调查”，日本的肥胖（BMI≥25kg/m2）的比例男性33.0%，女性22.3%，成人的3~4人中有1人肥胖是现状。该研究成果提供了“作为肥胖传感器的脑内氨基酸转运体”的新概念，同时也为“通过营养素的感知、整合来控制中枢性体重”赋予了新的证据。

研究小组表示，通过开展本研究成果，有望为肥胖和代谢综合征提供创新的治疗方法。

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