被发现的胰岛素和核心体温之间的直接链接

Published on November 20, 2009 at 12:16 AM · No Comments

发现建议对糖尿病、新陈代谢和重量控制的新看法

科学家导致的小组在 Scripps 研究所发现了胰岛素激素长期与新陈代谢相关和新陈代谢的紊乱例如糖尿病和核心体温之间的一个直接链接。 当研究开展了对胰岛素从其在 20 世纪 20 年代时的发现,这是,第一次这种激素被连接了到温度调节的根本进程。

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科学家发现,当胰岛素被注射了直接地到脑子的特定区域在啮齿目动物的,核心体温上升了,增加的新陈代谢,并且激活棕色脂肪性 (肥胖) 组织发行热。 研究小组也发现这些作用是剂量从属的对点,更多胰岛素,更多这些新陈代谢的评定上升了。

“科学家知道许多年胰岛素在组织的葡萄糖管理规定介入在脑子之外”,说 Scripps 研究神经生物学家 Manuel 桑切斯Alavez,是新的文件的第一个作者与 Bartfai 实验室同事 Iustin V. Tabarean 和奥利维亚 Osborn 的 (现在加州大学,圣迭戈)。 “与温度调节的连接数在脑子是新的”。

除建议对介入胰岛素路的中断的疾病的一个不同的观点之外例如糖尿病,这个研究添加到对核心机体温度这温度的我们的了解包含维持生命所必需的器官,即这根树干和题头的那些身体部位。 通常,核心体温在一个缩小的范围内坚持,以便关键酶回应可能发生。 当核心体温在长时期的期间高的此范围之外在低体温症这结果时去在热病或者降低是害处对这个机体。

在核心体温上的更加普通的变化与我们的每日 24 小时休眠苏醒循环、女性月度荷尔蒙循环,并且,迷人,严重卡路里限制相关的作用。

“我们的文件显示这个可能性在核心温度上的区别在肥胖病可能扮演作用,并且可能表示在将来的药物设计的一治疗区”,被添加的 Osborn。

惊奇的查找

Tamas Bartfai 实验室,是分子和综合神经科学,哈罗德 Dorris 神经学研究所和化工生物 Skaggs 学院的成员主任部门椅子在 Scripps 研究,几乎调查温度调节生物十年。 新的研究的想法来自一些最近实验在他的测试细胞的属性实验室称 “温暖敏感的神经元”。 这些细胞在脑子的 preoptic 区仅存在,知道调控核心体温。

在 Osborn 协调的工作分析这些神经元和他们的 transcriptome (全部在细胞的信使核糖核酸分子,反射表示的基因),这个小组注意事胰岛素感受器官的意外的信使核糖核酸。

“我们惊奇查找胰岛素感受器官”, Tabarean 说。 “胰岛素感受器官很好被提供在胰腺和在其他外围组织。 但是在脑子,不是确切,并且我们明确地不知道关于其在温暖敏感的神经元的存在”。

假设由于其在温暖敏感的神经元的存在胰岛素在核心体温的管理规定操作,科学家下决心调查。 要执行如此,他们使用技术的一个少见组合包括分子生物学在单细胞级别、电生理学、成象技术和活体内新陈代谢的研究。

首先, Tabarean 导致这个单细胞工作,检查胰岛素的作用对各自的温暖敏感的神经元,频繁地射击,当温度上升时。 结果向显示胰岛素是有力的在减少神经元的射速。

其次, Bartfai 实验室的成员设计几全部的动物研究确认这些发现和检查在也许受影响的机体的路。

美丽打开

科学家怀疑在脑子的胰岛素也许运作通过介入从脑子的 preoptic 区移动,在脊髓下,到神经元消费能源的直接棕色脂肪组织导致热的信号的一条特定路温暖这个机体。

布朗脂肪组织,亦称褐色油脂,从空白油脂是明显的因为它烧卡路里而不是存储他们。 当在过去几年,褐色油脂认为存在于人时,只有当他们是婴儿时,最近研究向显示褐色肥胖定金在健康成人也被找到,特别是在他们的锁骨和脖子附近。 有趣地,老人比青年人有较不棕色油脂,并且肥胖单个有较不比精瘦的单个。

要发现棕色油脂是否被在脑子的胰岛素激活, Bartfai 组与 Seimens 医疗解决方法的成员合作,是关于成象技术的专家。 特别地,科学家在汇率 preoptic 区检查胰岛素射入的作用对棕色脂肪组织使用电脑断层摄影术 (CT)扫描,并且正电子成象术 (PET)浏览。 啮齿目动物拥有在二个大质量的棕色脂肪组织在他们的在肩胛骨之间的返回。

当棕色油脂的活动视觉上被获取了,数据确认了科学家的投影。

“在胰岛素射入以后到 preoptic 区里,棕色脂肪组织非常美妙地打开”,桑切斯Alavez 说。

其次,导致研究检查胰岛素的作用桑切斯Alavez 在鼠标 preoptic 区对新陈代谢,特别地通过评定胰岛素射入的作用对氧气冲减和二氧化碳生产。 再次,结果向显示新陈代谢率增加了与在胰岛素的一个增量。

“所有技术PET/CT 浏览,新陈代谢的研究,胰岛素的 hyperthermic 作用在啮齿目动物的塑造的遥感勘测工作技术支持”,桑切斯Alavez 总结了。

作者注意到,当他们新的文件阐明一个关键难题身体的代谢过程的时,它也提出许多迷人的问题: 胰岛素如何有 preoptic 的脑子的区它克服脑血液阻挡或它被生产得局部? 是糖尿病患者,是不区分的对在外围组织的胰岛素,敏感对在脑子的胰岛素; 如果那样,此二分化能用于一种新的疗法的发展? 科学家可能查找方式使用这些新的答案为减重的目的增加能量消耗?

“这是一个非常长的项目”,桑切斯Alavez 说。 “我希望我们获得资助继续此研究”。

来源: Scripps 研究所

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