Белок XRN1 регулирует аппетит и ожирение у мышей

Исследователи из Окинавского института науки и технологий (OIST) обнаружили, что белок XRN1 играет ключевую роль в регуляции аппетита и метаболизма мозгом. Согласно исследованию, опубликованному в журнале iScience, потеря этого белка в переднем мозге мышей привела к ожирению и неутолимому аппетиту.

Ожирение — растущая проблема здравоохранения, связанная с сердечно-сосудистыми заболеваниями, диабетом 2-го типа и раком.

Результаты эксперимента

Ученые создали мышей, неспособных производить белок XRN1 в части нейронов переднего мозга, включающего гипоталамус.

• Набор веса: В возрасте 6 недель мыши без XRN1 начали быстро набирать вес и к 12 неделям стали страдать ожирением.
• Повышенный аппетит: Эти мыши ели почти в два раза больше, чем контрольная группа.
• Лептинорезистентность: У мышей без XRN1 был аномально высокий уровень гормона лептина, подавляющего голод, но они не реагировали на него — состояние, известное как лептинорезистентность.
• Инсулинорезистентность: Уже в 5 недель у мышей развилась резистентность к инсулину, что может вести к диабету. С возрастом уровни глюкозы и инсулина в крови значительно росли.

Нарушения метаболизма

Измерение метаболизма показало:

• В 6 недель общие энергозатраты не отличались, но мыши без XRN1 использовали в основном углеводы, тогда как контрольные мыши могли переключаться между сжиганием углеводов (ночью) и жиров (днем).
• К 12 неделям энергозатраты у мышей без XRN1 снизились, что, вероятно, стало следствием ожирения и сниженной активности.

Ученые считают, что основная причина ожирения — переедание из-за лептинорезистентности.

Молекулярный механизм

XRN1 участвует в деградации матричной РНК (mRNA), регулируя производство белков. В гипоталамусе мышей без XRN1 обнаружилось повышенное количество mRNA и белка Agouti-related peptide (AgRP) — одного из сильнейших стимуляторов аппетита.

«Мы предполагаем, что повышение уровня этого белка и аномальная активность производящих его нейронов могут быть причиной лептинорезистентности», — пояснила доктор Акико Янагия.

Поскольку XRN1 удаляли не из нейронов AgRP, вероятно, задействован другой тип нейронов, который ошибочно сигнализирует нейронам AgRP, поддерживая их активность.

Перспективы

Исследователи планируют выяснить, как именно XRN1 влияет на активность нейронов гипоталамуса. Определение нейронов и белков, вовлеченных в регуляцию аппетита и лептинорезистентности, может в перспективе привести к целенаправленной терапии ожирения.