Идентифицирован молекулярный сигнал от жировой ткани к мозгу, подавляющий аппетит у мух
Исследователи обнаружили молекулу, которую жировые клетки отправляют в мозг плодовой мушки, чтобы сигнализировать о насыщении и подавлять дальнейшее потребление пищи. Исследование опубликовано 28 марта в открытом доступе в журнале PLOS Biology.
Жир — основная молекула долгосрочного хранения энергии у животных. У млекопитающих гормон лептин стимулирует аппетит при потере жира, но до сих пор не был идентифицирован сигнал, который, наоборот, подавлял бы питание в ответ на набор жира. Плодовые мушки (Drosophila) являются хорошей моделью для поиска такого сигнала, так как многие регуляторные механизмы питания у них схожи с человеческими.
Ключевые этапы исследования:
- Учёные сосредоточились на микроРНК — коротких некодирующих РНК, подавляющих экспрессию генов.
- Сначала они нашли микроРНК miR-iab-4, увеличение экспрессии которой в жировой ткани повышало потребление пищи более чем на 27%.
- Затем был идентифицирован ген-мишень этой микроРНК — purple, экспрессирующийся в жировом теле (аналоге жировой ткани).
Механизм действия:
- Ген purple кодирует один из двух ферментов жирового тела, которые производят молекулу PTP.
- PTP высвобождается из жирового тела и попадает в мозг мухи.
- В мозге третий фермент преобразует PTP в хорошо известный кофактор — тетрагидробиоптерин (BH4).
- BH4 необходим в нейронах, производящих нейропептид NPF, который регулирует пищевое поведение.
Экспериментальные доказательства:
- Потеря гена purple в жировом теле или BH4 в нейронах приводила к увеличению высвобождения NPF и усилению питания.
- Напротив, увеличение уровня BH4 в нейронах снижало высвобождение NPF и подавляло аппетит.
- Кормление мух низкокалорийной диетой снижало экспрессию ферментов жирового тела, контролирующих производство BH4, и вело к усиленному питанию.
Выводы:
Результаты показывают, что BH4 играет ключевую роль в подавлении аппетита у мух. PTP, высвобождаемый из жирового тела, действует как сигнал для мозга, указывающий на достаточность энергетических запасов и необходимость прекратить приём пищи.
Хотя эти результаты пока применимы только к мухам, идентификация этого механизма подавления аппетита, вероятно, стимулирует поиск аналогичных путей у млекопитающих, включая человека.
"Наше исследование показывает, что жировая ткань отправляет молекулярный сигнал в мозг мухи для регуляции пищевого поведения", — сказал Уолтон Джонс. — "Дальнейшие исследования потребуются, чтобы определить, действует ли похожая система у млекопитающих, и если да, то можно ли ею безопасно управлять для помощи в контроле веса".