摄食和体重调控新机制或助节食减肥
《中国科学报》记者从中国科学院遗传与发育生物学研究所获悉,中科院外籍院士、该所研究员John Speakman团队发现mTOR信号介导低蛋白食物对小鼠摄食和体重的调控,鉴于小鼠和人类在生理和代谢方面有很多共通之处,该研究结果为人类通过节食手段减肥提供了全新可能,具有重要的转化生物学意义。相关研究结果发表于《细胞—代谢》。
人类膳食主要包括蛋白质、脂肪和碳水化合物三种宏量营养素,一直以来,膳食中哪种宏量营养素是致肥的关键因素始终存在争议。早期很多学者认为,膳食中的脂肪或碳水化合物含量是导致肥胖的关键因素。
近年来,学界的研究焦点又转向了蛋白质,认为机体摄食的目的不是为了获取足够的能量,而是为了保证足够的蛋白质摄入量。因此,如果膳食蛋白含量过低,机体为了满足一定的蛋白摄入量不得不摄入更多的食物,导致总能量摄入过量,进而引发超重和肥胖,这就是“蛋白质杠杆假说”。
John Speakman团队在前期研究中揭示了食物中的脂肪是导致小鼠肥胖的“元凶”,并发现低蛋白含量(5%)食物并没有导致摄食量和体重的增加。研究团队进一步探究了更低蛋白含量(1%,2.5%)食物对小鼠能量代谢的影响,结果发现,即使脂肪含量较高,低蛋白食物处理的小鼠体重和体脂均显著低于对照正常蛋白处理组,且葡萄糖耐受水平和学习记忆能力也显著高于对照组。
有趣的是,尽管转录组数据分析表明,1%低蛋白处理导致小鼠下丘脑中的饥饿通路被激活,但是其摄食量并没有增加,其后复喂正常蛋白含量食物时,也没有出现像卡路里处理小鼠复喂正常食物时出现的过度饮食表型。转录组数据差异表达分析结果提示,mTOR信号通路可能与这一现象有关。
为进一步验证该假设,研究人员通过脑室注射靶向激活下丘脑中mTOR信号通路,证实了低蛋白引起较低体脂的表型部分依赖于mTOR信号通路,而与Fgf21, eIF2a和TRPML1信号通路无关。通过脑室注射靶向抑制卡路里处理-复喂正常食物小鼠下丘脑的mTOR信号,也能够模拟1%低蛋白食物处理的作用。
John Speakman表示,该研究提出了一种可能性,即可以通过药物手段抑制mTOR信号,从而减弱限食减肥引发的饥饿感和食欲过盛现象。
相关论文信息:
DOI:10.1016/j.cmet.2021.01.017
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