《自然代谢》:一旦被激活,就能改变身体的代谢率,诱发类似冬眠的状态

【字体: 时间:2025年01月23日 来源:AAAS

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  由佐治亚州立大学的研究人员领导的一项新研究发现,一组神经元在被激活时,可以诱导一种类似于冬眠的低代谢状态。这一发现可能对肥胖、心脏代谢疾病甚至太空旅行等疾病产生深远影响。由GRA杰出研究员和神经科学教授埃里克·克劳斯(Eric Krause)领导的研究小组发现,这些神经元调节着脑-心-肠轴的关键方面。这项研究发表在《自然代谢》杂志上。

  

由佐治亚州立大学的研究人员领导的一个研究小组发现了一组控制脑-心-肠轴的新神经元,这些神经元可以被激活来诱导类似冬眠的低代谢状态。这一发现可能会对科学领域产生广泛的影响,从肥胖到心脏代谢健康,甚至太空旅行。

这项新研究发表在《自然代谢》杂志上。

主要作者Eric Krause是神经科学教授,他是佐治亚州立大学佐治亚研究联盟(GRA)杰出研究员,也是神经炎症和心脏代谢疾病中心(CNCD)的核心成员。

“我们确定了位于头骨底部附近的这群神经元,它们将施加在肠道和心脏上的机械拉伸的感觉传递给大脑。当这些神经元被激活时,它们似乎会重现饱腹感或血压升高的感觉,我们发现,激活这些神经元会抑制进食,降低血压、心率和全身代谢。”

在研究过程中,研究小组发现,小鼠的这些神经元同时反复放电,会产生一种类似冬眠的状态,与冬眠中的动物相似,其特征是心输出量、体温和能量消耗减少。

Krause说:“我们发现,反复刺激神经元会降低体重,产生低代谢状态,而不会引起慢性压力下经常观察到的焦虑样行为。这正在改变我们对身体与大脑沟通的认识,以及它对生理和行为的深刻影响。”

研究人员能够通过一种被称为化学发生兴奋的过程激活神经元群。利用动物模型来控制迷走神经感觉神经元中的催产素信号,研究小组能够评估对各种感觉功能的影响。

催产素通常被称为爱情荷尔蒙,调节我们对他人的反应。克劳斯说,研究结果表明,催产素可能会作用于这些神经元,从而控制我们对自己的感觉,类似于我们所认为的“直觉”或“心痛”。

Krause说,激活这些神经元可以在治疗上达到减肥的目的,而不会产生长期的低代谢或应激副作用。

研究人员还认为,这一发现可能是开发心脏代谢疾病治疗方法和延长寿命的一步。人们还在探索Torpor的应用,从生物医学治疗到减缓宇航员的代谢率,以实现长时间的太空旅行。

Guillaume de Lartigue是这项研究的合著者,也是莫奈尔化学感官中心的研究员。他称这一发现是开启迷走神经治疗潜力的令人兴奋的一步。

“我们利用了人体自身的节能工具箱。通过激活这些神经元,我们可以触发哺乳动物中存在的一种古老的生存机制。如果我们能够控制身体的能量使用开关,对人类健康的影响是非凡的。”

来自佐治亚州立大学研究小组的神经科学副教授Annette de Kloet说,这项研究强调了一种新的方法,可以减少食物摄入量、体重和血压,而不会产生负面的焦虑后果。

de Kloet说:“这一发现可能会带来利用身体-大脑交流来缓解压力引起的心脏代谢疾病(如肥胖和高血压)的新方法。”

该研究小组最近从美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)获得了340万美元的额外拨款,以继续其工作。

乔治亚州立大学负责研究和经济发展的临时副校长Donald Hamelberg说:“我们的GRA杰出研究人员因其卓越的远见和专业知识而得到认可。这一最新突破凸显了这些学者对我们大学和社会的卓越研究贡献。”


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