人生病时为什么不爱吃饭?

【字体: 时间:2016年05月06日 来源:生物通

编辑推荐:

  人在生病时会食欲不振,这是一种常见的、可能使人衰弱的现象。现在,美国斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家们发现,一个免疫系统分子可“劫持”一条大脑回路,并降低食欲。他们的研究指出了治疗食欲不振和恢复病人力气的潜在靶标。相关研究结果发表在5月4日的《Journal of Neuroscience》杂志。

  

生物通报道:人在生病时会食欲不振,这是一种常见的、可能使人衰弱的现象——尤其是在癌症患者中,它甚至可以缩短寿命。

现在,美国斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家们发现,一个免疫系统分子可“劫持”一条大脑回路,并降低食欲。他们的研究指出了治疗食欲不振和恢复病人力气的潜在靶标。相关研究结果发表在5月4日的《Journal of Neuroscience》杂志。

这项研究的资深作者、TSRI教授Bruno Conti说:“治疗食欲不振,不能治愈一种疾病,但可以帮助患者应对疾病。很多时候,食欲不振可能影响临床结果。例如,身体瘦弱的病人不太可能应付的了化疗等治疗。”

另一方面,该研究还指出了可能的药物靶点,可减少食欲,并可能帮助代谢紊乱患者减肥。

一个危险的现象
生病期间食欲不振,这听起来很熟悉,并不只是你一个人这种感觉。

几年前,TSRI副教授Walter Francesconi不得不在医院里住了20天。生病已经够糟糕了,但使情况变得更糟的是,Francesconi的食欲不振。他聚积不起吃饭的欲望,最终失去了超过10磅的体重。

Francesconi是这项新研究的第一作者,他指出:“当我回家时,我很虚弱,以至于我无法走路。”

像Francesconi一样,许多人在生病后恢复了胃口。但是在爱滋病或癌症等疾病的患者当中,食欲不振会变成一种消耗病,名为恶病质,因为它可以加速病人的衰退。

先前的研究已经发现了食欲不振的生物学因素。一个是称为白介素18(IL-18)的免疫分子,它能激活其他细胞抵抗疾病。另一个是称为终纹床核 (BST) 的大脑结构——是伸向外侧下丘脑(LH,控制食欲的一个大脑区域)的一个神经元子集。

挑战在于展示“这些元素之间是如何相互作用的”。

索取详细技术资料,探索Lifetech 膜电位荧光探针FluoVolt如何兼顾快反应和慢反应!

识别大脑回路
这项新的研究始于一个发现:IL-18受体在前段BST的神经元中的表达。根据这一发现,研究人员开始追踪IL-18在这一部分大脑中的影响。

然后,Francesconi使用一种叫做全细胞膜片箝的电生理技术,记录神经元活动,并发现了调节食欲的一系列事件。延伸阅读:Nature解密食欲的神经学根源Cell子刊:如何通过神经反应调控食欲

在不接触IL-18的小鼠BST脑片中,一种叫做谷氨酸的兴奋性神经递质,可强烈激活投射到LH的一小部分BST神经元。这些BST-LH神经元的激活,可导致一种抑制性神经递质向靶神经元的释放,称为γ-氨基丁酸(GABA)。GABA的释放可抑制LH中的神经元活动。

简而言之,正常数量的GABA释放到LH,可导致正常的食欲。

而IL-18可干扰这个系统。当IL-18及其位于一部分特定BST-LH投射神经元(III型)上的受体相结合时,它能减少谷氨酸的释放,从而导致更少的III型神经元激活,降低GABA信号和食欲不振。Conti说:“IL-18可通过直接锁定到神经元回路,而调节饮食行为”。

小鼠行为的研究支持这一发现。直接向前BST注入IL-18 的小鼠,进食量明显低于注射对照物质的小鼠。

开发一种疗法
研究人员认为,受IL-18影响的大脑回路,可能是治疗食欲不振的一个潜在药物靶标。他们还提出,我们有可能使用一种IL-18分子模拟物进行干预,以控制食欲,并减少代谢紊乱患者的肥胖问题。

接下来,研究人员计划调查这个脑回路中的特定生化途径。对这些途径的了解越多,就能找到更好的靶标,用于潜在的治疗方法。Francesconi表示:“这仅仅是个开始。”

除了食欲不振之外,人在生病时还会感觉口苦。根据Nature网站的新闻报告,研究人员证实这种感官变化是由于触发炎症的一种蛋白所引起。相比于正常小鼠,不能生成TNF-α蛋白的小鼠对苦味的敏感性降低。相关论文发表在去年4月21日的《大脑、行为和免疫》(Brain, Behavior, and Immunity)杂志上(Nature新闻:华人学者揭示生病为什么会口苦)。

(生物通:王英)

生物通推荐原文摘要:
The Proinflammatory Cytokine Interleukin 18 Regulates Feeding by Acting on the Bed Nucleus of the Stria Terminalis
Abstract: The proinflammatory cytokine IL-18 has central anorexigenic effects and was proposed to contribute to loss of appetite observed during sickness. Here we tested in the mouse the hypothesis that IL-18 can decrease food intake by acting on neurons of the bed nucleus of the stria terminalis (BST), a component of extended amygdala recently shown to influence feeding via its projections to the lateral hypothalamus (LH). We found that both subunits of the heterodimeric IL-18 receptor are highly expressed in the BST and that local injection of recombinant IL-18 (50 ng/ml) significantly reduced c-fos activation and food intake for at least 6 h. Electrophysiological experiments performed in BST brain slices demonstrated that IL-18 strongly reduces the excitatory input on BST neurons through a presynaptic mechanism. The effects of IL-18 are cell-specific and were observed in Type III but not in Type I/II neurons. Interestingly, IL-18-sensitve Type III neurons were recorded in the juxtacapsular BST, a region that contains BST-LH projecting neurons. Reducing the excitatory input on Type III GABAergic neurons, IL-18 can increase the firing of glutamatergic LH neurons through a disinhibitory mechanism. Imbalance between excitatory and inhibitory activity in the LH can induce changes in food intake. Effects of IL-18 were mediated by the IL-18R because they were absent in neurons from animals null for IL-18Rα (Il18ra−/−), which lack functional IL-18 receptors. In conclusion, our data show that IL-18 may inhibit feeding by inhibiting the activity of BST Type III GABAergic neurons.

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号