科学者たちは長年、飢餓の調節を視床下部の2種類のニューロン間の綱引きだと考えてきた。AGRP遺伝子を発現して空腹感を増大させるニューロンと、POMC遺伝子を発現してブレーキとして機能するニューロンである。今では新しい 勉強 は、この長年のモデルに疑問を呈し、空腹と満腹のネットワークにおける 3 番目のプレーヤー、つまり BNC2 遺伝子を発現し、POMC を発現するニューロンよりも早く空腹を抑制するニューロン タイプを明らかにしました。
これらの BNC2 ニューロンは、食欲を抑制し代謝を促進するホルモンであるレプチンによって活性化されます。彼らの発見は「摂食行動についての私たちの理解を再構築した」と主任研究者は言う ハン・タン「そしてレプチンがどのように体重を調節するのか。」タンは次の研究員です。 ジェフリー・フリードマンロックフェラー大学の研究室。
「私たちは長い間、それが存在するに違いないことを知っていました。 [other] レプチンを感知して食欲を低下させる脳内のニューロンですが、これまでそれが何者なのかは分かりませんでした。」 ジョン・キャンベルバージニア大学の生物学助教授で、この研究には関与していなかった。
研究結果はすべて、空腹感を抑制する独特のニューロン群を示している、と述べている。 マーティン・マイヤーズミシガン大学の内科学および分子統合生理学教授であったが、この研究には関与していなかった。 「3つのグループは本質的に、 [these neurons] 同時に。”
私
レプチン感受性ニューロンへの関心は約 30 年前に始まりました。 レプチンというホルモンを発見した。脂肪細胞によって生成されるレプチンは、体内のエネルギー貯蔵について脳に情報を与えるため、レプチン遺伝子またはその受容体に変異があるマウスは重度の肥満になります。
最近まで、AGRP ニューロンと POMC ニューロンがレプチンの主な標的と考えられていました。しかし、AGRP ニューロンを活性化するとすぐに食欲が引き起こされるのに対し、POMC ニューロンは空腹感を抑えるのに何時間もかかります。そのギャップは何かが欠けていることを示唆していたとタン氏は言います。
私たちは長い間、そこに違いないことを知っていました [other] レプチンを感知して食欲を低下させる脳内のニューロンですが、これまでそれが何者なのかはわかっていませんでした。
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— ジョン・キャンベル
マウスでレプチン受容体を発現する他の細胞を探すために、Tanらは、個々の核からRNAを配列決定することによって遺伝子発現を測定する技術に目を向けた。彼らが特定したBNC2ニューロンは、絶食させたマウスが餌を見た後数秒以内に活性化し、最終的にはAGRPニューロンを阻害して満腹感を促進する。研究者らは研究結果を次のように発表した。 自然 10月に。
「AGRP ニューロンと BNC2 ニューロンは、空腹感と満腹感の陰陽の役割を果たします」とタン氏は言いますが、POMC ニューロンは体重の長期的な調節に役割を果たしている可能性があります。
「特定するには、少し派手なフットワークとかなりの量のテクノロジーの適用が必要でした。 [BNC2] ニューロンです」とマイヤーズ氏は言う。この細胞は、セマグルチド（通常はオゼンピックとして販売されている）などの人気の減量薬の標的であるGLP-1受容体も発現しており、食欲を調節するための薬理学的介入にとって重要である可能性がある、と同氏は言う。しかし、これらのニューロンが毎日の食物摂取量の調節に寄与しているのか、それとも断食動物など極度の飢餓の時にのみ重要なのかは不明だと同氏は付け加えた。
もう一つの重要な問題は、これらのニューロンのどの遺伝子がレプチンの食欲を低下させる能力に関与しているかである、とキャンベル氏は言う。 「レプチンが作用する特定の細胞がわかったので、その疑問に答えることができます。」
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BNC2 ニューロンの発見は、さまざまな脳回路が摂食行動をどのように制御するかを理解するためのより大規模な取り組みの一環です。別のところで 勉強 10月に発表されたフリードマン氏のチームは、空腹信号を咀嚼（食事に重要なプロセス）に結び付ける脳内の3つのニューロン回路を発見した。この回路には、脳由来神経栄養因子（BDNF）を発現する視床下部ニューロンが関与しており、顎の筋肉の動きを制御しているようです。マウスのBDNFニューロンを活性化すると、空腹感と快楽による食事の両方が減少しますが、これらを阻害すると、たとえ食物が存在しない場合でも、動物は衝動的に噛むようになります。
「これで回路が完成し、エネルギー状態を感知するニューロンから筋肉を制御するニューロンまで進むことができます」と主任研究者は語る クリスティーン・コッセフリードマン研究室の研究員。
フリードマン氏のチームによる両研究は、摂食行動を制御する脳回路の複雑さを浮き彫りにしている、と述べている。 リチャード・シメリヴァンダービルト大学の分子生理学および生物物理学の教授であったが、研究には関与していなかった。空腹は「オンかオフか」の状態ではなく、レプチンやその他の内部信号、さらには食物の存在などの外部の合図によって形成される段階的な反応であると彼は言います。そのため、今回の発見の一部は、脳が空腹感と喉の渇きや痛みなどの競合する欲求とのバランスをどのようにとっているかを神経科学者が理解するのに役立つ可能性がある。
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#新しいニューロンが脳の空腹と満腹の陰陽モデルをひっくり返す
2024-12-03 05:00:00