全球流行的肥胖問題,很大程度上與“吃”有關。如何合理克制飲食?很多科學家都在試圖找到背后的機理。近期,一個國際研究團隊發現了一種破壞性機制,證實其會導致一種與肥胖相關的經典現象——瘦素抵抗(leptin resistance)。
8月22日,《Science Translational Medicine》期刊以封面形式發表了這一篇題為“Cleavage of the leptin receptor by matrix metalloproteinase–2 promotes leptin resistance and obesity in mice”的文章。來自加州大學圣地亞哥分校的生物工程系教授Rafi Mazor帶領團隊發現,在嚙齒類動物中,肥胖會激活下丘腦中的一種關鍵酶——MMP-2(matrix metalloproteinase–2)。
更重要的是,MMP-2酶會促進瘦素受體降解,從而阻止瘦素與受體結合,最終干擾神經元傳遞“已經吃飽了應該停止進食”的信號。
“飽腹信號”受阻
瘦素(Leptin)是一種由脂肪細胞分泌的激素,是機體抵抗肥胖的重要物質,可抑制食欲、維持體重和血糖平衡。瘦素經由血液流入大腦,特別是下丘腦區域,并在那里刺激神經受體,傳遞飽腹信號。
肥胖的人血液中通常含有大量的瘦素,但是卻未能讓人產生飽腹感。這與瘦素抵抗有關聯,但是其中的分子機制尚不清楚。
研究團隊首次對肥胖小鼠的腦組織進行蛋白酶活性測試,從中發現了MMP-2酶。結果證實,MMP-2酶會破壞瘦素與受體的結合,使其失去信號傳導的功能。當抑制MMP-2時,瘦素可以順利與受體結合,從而發出飽腹感的信號。他們希望,未來臨床醫生可以通過阻斷MMP-2來治療瘦素抵抗。
隨后,研究人員構建了不表達MMP-2酶的突變小鼠。結果顯示,即便喂食高脂肪食物,這類突變小鼠體重增加也相對較小,而且它們的瘦素受體完好無損。而對照組小鼠(正常表達MMP-2)在攝取高脂肪食物后會變胖,瘦素受體被分解。
MMP-2阻斷“飽腹信號”傳遞的通路(圖片來源:加州大學圣地亞哥分校)
研究意義
“我們為代謝疾病開辟了一個新的研究方向。”Rafi Mazor表示,“我們需要知道,除了瘦素及其受體之外,還有哪些其它通路會經歷類似的破壞,以及可能會產生的后果。”
從長遠角度看,科學家們可以設計MMP-2抑制劑或MMP-2激活通路抑制劑,用于應對瘦素抵抗或者肥胖問題。“未來,我們將試圖找到為什么蛋白酶會被激活,從而找到阻止的方法。”Mazor強調道。
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