Medan undersöka hur hormonet orexin skulle kunna kontrollera sömn och hunger, har forskare vid UT Southwestern Medical Center upptäckte till sin förvåning, att det aktiverar ett protein, HIF-1, länge känt för att stimulera cancertumör tillväxt.
Studien, som förekommer i online-versionen av tidskriften Genes and Development, är bland de första att visa hur HIF-1 verkar i frisk vävnad snarare än i tumörer, säger Dr Thomas Kodadek, chef för translationell forskning vid UT Southwestern och huvudansvarig av studien.
"HIF-1 är mycket stor i cancer samhället," Dr Kodadek sagt. "Så var vi nyfikna att hitta denna viktiga och mycket grundläggande mekanism som är kopplad till cancer."
Orexin var redan känd för sin roll i sömn och hunger. Forskare, bland annat Dr Masashi Yanagisawa, professor i molekylär genetik vid UT Southwestern, hade funnit att brist på orexin orsakar narkolepsi sömnstörning.
"Det är verkligen det enklaste systemet som är relevanta för biologi sömn du kan titta på," Dr Kodadek sagt. "Du saknar orexin" Du har narkolepsi. End of story. "
Dr Kodadek projekt är en del av ett initiativ som finansieras av National Heart, Lung and Blood Institute för att utveckla teknik för att förstå och behandla sömnstörningar.
I den aktuella studien har forskarna använt en massiv gen-screening teknik för att identifiera gener som orexin antingen aktiveras eller hämmas.
Överraskande nog kallas aktiviteten av en del av HIF HIF1-alfa var bland de mest aktiverade mycket av någon gen i studien. Och när orexin stimuleras HIF1-alfa, det i sin tur ökar uttrycket av olika gener tillägnad bränner socker för att ge energi för kroppen. Studier i hjärnan skivor av möss med och utan orexin receptorer stödja deras resultat.
Resultaten bidrar till att förklara orexin är länk till det metabola systemet, säger forskarna. Kroppen är känd för att öka sin produktion av orexin när blodsocker blir lågt. Forskarna antog att när en kropp har lågt blodsocker och blir hungrig, ökningen av orexin aktiverar HIF-1 produktion, varvar upp ämnesomsättningen så att kroppen får mest energi ur socker på handen.
Denna åtgärd av HIF-1 då det stimuleras av orexin är annorlunda än hur det fungerar i tumörer, säger Dr Kodadek. I tumörer, HIF-1 ändrar cellens ämnesomsättning så att de kan bränna socker till energi utan syre. Denna metod är ineffektiv, men tillåter cellerna att överleva.
Orexin, å andra sidan krafter som HIF-1 till växla celler att bränna socker med hjälp av syre, som brinner socker snabbare men mer effektivt. Denna strategi är vettigt, sa de, i termer av evolution.