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        人體的神奇開關(guān):睡眠開關(guān)和肥胖開關(guān)

        2020-04-20 11:30:59呂傳彬
        現(xiàn)代養(yǎng)生·上半月 2020年4期
        關(guān)鍵詞:棕色體細(xì)胞老鼠

        呂傳彬

        睡眠開關(guān):藏在眼睛神經(jīng)里

        不管是失眠或是嗜睡,睡眠障礙問題困擾著全世界許多人,且問題愈來愈嚴(yán)重。英國科學(xué)家最新研究指出,眼睛的一組神經(jīng)細(xì)胞可以控制睡眠,這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為醫(yī)藥開發(fā)者提供更好的目標(biāo),或許能研發(fā)出更好的安眠藥。

        人類目前已經(jīng)研發(fā)出許多用于調(diào)整睡眠周期的藥物,創(chuàng)造了一個(gè)價(jià)值數(shù)十億美元的安眠藥市場(chǎng);但當(dāng)前的藥物效果不佳,還會(huì)產(chǎn)生副作用。除了藥物外,光線程度會(huì)影響清醒度,這也是為什么燈光昏暗的房間會(huì)讓人昏昏欲睡。這是長期以來大家都知道的事,但相關(guān)的生物機(jī)制迄今無法完全清楚。

        現(xiàn)在牛津大學(xué)研究員已經(jīng)發(fā)現(xiàn),視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞在此一生物機(jī)制中扮演重要角色。在通過基因控制,將此種細(xì)胞功能關(guān)閉的老鼠實(shí)驗(yàn)顯示,這種光線對(duì)睡眠和清醒度的影響完全消失了。

        研究負(fù)責(zé)人紐菲爾眼科醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的佛斯特說:“我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)調(diào)控睡眠清醒的新方式?!彼J(rèn)為,如果我們能仿效這種光藥物的效果,我們就能控制睡眠開關(guān)。

        通過定位控制視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞的具體機(jī)制,人們或許可能在未來開發(fā)出更復(fù)雜,但也更有效、安全的治療方法。

        另外,在英國實(shí)驗(yàn)有成的同時(shí),美國弗吉尼亞大學(xué)的科學(xué)家也在研究中發(fā)現(xiàn),通過減少普通老鼠接受的光照強(qiáng)度,可以使老鼠眼睛受光體不再敏感。他們并據(jù)此培育出對(duì)光敏感性降低的老鼠品種,完全扭轉(zhuǎn)老鼠白天睡覺、晚上活動(dòng)的生活節(jié)律,使它們可以在白天活動(dòng),夜晚休息。

        負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究的科學(xué)家蘇珊·多伊爾說,這一發(fā)現(xiàn)使我們真正了解了眼睛受光體是如何控制生物鐘,并影響“活動(dòng)/休息”的生理時(shí)鐘。

        參與研究的科學(xué)家認(rèn)為,此研究成果等于使人們又發(fā)現(xiàn)了一種調(diào)整生理時(shí)鐘的機(jī)制,最終也許能夠找到治療睡眠障礙的新辦法。

        肥胖開關(guān):藏在棕色脂肪里

        脂肪造成肥胖,想減肥的人視脂肪為寇仇,但脂肪也分好脂肪與壞脂肪兩種,造成肥胖的是壞脂肪。而據(jù)科學(xué)家的最新研究,好脂肪不但不會(huì)造成人們肥胖,甚至是減肥的新希望。

        根據(jù)刊戴于英國《自然》科學(xué)雜志的兩份研究,科學(xué)家已發(fā)現(xiàn)2種觸發(fā)老鼠制造健康“好” 脂肪的蛋白質(zhì),為治療肥胖指引新路。研究人員并發(fā)現(xiàn)1種決定脂肪組織類型的“開關(guān)”,可以決定人們的身材胖瘦,此“開關(guān)”的控制或許將使節(jié)食變得不再必要。

        脂肪有兩種——棕色和白色,它們來源不同,而且在體內(nèi)承擔(dān)著完全不一樣的任務(wù)。分子組成的白色脂肪會(huì)儲(chǔ)存卡路里,已導(dǎo)致全球愈來愈常見的肥胖現(xiàn)象,其后果包括糖尿病、心臟病等;棕色脂肪則能燃燒人體攝入和儲(chǔ)存的脂肪,更重要的新發(fā)現(xiàn)是這些棕色脂肪細(xì)胞,來自于與制造肌肉相同的不成熟干細(xì)胞。

        肥胖者擁有大量的白色脂肪,研究人員認(rèn)為,如果他們能令身體產(chǎn)生更多棕色脂肪的話,或許就可以幫助肥胖者減肥。

        棕色脂肪多存在于嬰兒與冬眠動(dòng)物身上,推測(cè)大概有助于調(diào)節(jié)溫度,但會(huì)隨著年紀(jì)漸長而逐漸消失,成人體內(nèi)只有一點(diǎn)點(diǎn)。研究人員們研究棕色脂肪已經(jīng)數(shù)十年了,希望解開這種特殊脂肪的秘密,研發(fā)出加速代謝與促進(jìn)減重的治療方法。

        為了找出觸發(fā)制造棕色脂肪的化學(xué)物質(zhì),美國哈佛醫(yī)學(xué)院喬斯林糖尿病中心研究人員曾玉華領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì),以基因改造老鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

        實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),一種稱為BMP7的小型蛋白質(zhì),控制著前體細(xì)胞向棕色脂肪細(xì)胞的轉(zhuǎn)化,如果沒有這種蛋白質(zhì),棕色脂肪就無法發(fā)展,最終導(dǎo)致老鼠死亡;但如果經(jīng)由人工大量添加BMP7,會(huì)帶來相反的效果。

        在實(shí)驗(yàn)中,科學(xué)家讓老鼠體內(nèi)產(chǎn)生過量的這種脂肪“開關(guān)”,形成大批棕色脂肪,而不再有白色脂肪,這樣老鼠消耗的能量更多,體重也會(huì)降低。

        而白色脂肪的發(fā)展,則須仰賴相關(guān)、但完全不同的化學(xué)物質(zhì)。更重要的是,曾玉華證明,白色與棕色脂肪源于不同的前趨細(xì)胞。

        棕色與白色脂肪在發(fā)展的早期階段有點(diǎn)類似。以前,關(guān)于脂肪發(fā)育的大多數(shù)模型都認(rèn)為,棕色和白色脂肪細(xì)胞來自同一種成脂肪前體細(xì)胞。但哈佛大學(xué)戴納法伯癌癥研究所的布魯斯·史佩格曼在第2份研究中發(fā)現(xiàn),制造棕色脂肪的干細(xì)胞,事實(shí)上與制造肌肉細(xì)胞組織的干細(xì)胞相同。其中關(guān)鍵,在于決定這些成體干細(xì)胞如何發(fā)展的主控蛋白質(zhì)、即基因開關(guān)“PRDM16”,可以調(diào)節(jié)從免疫細(xì)胞中產(chǎn)生的棕色脂肪,并將它們轉(zhuǎn)入肌肉細(xì)胞中。

        史佩格曼表示,棕色和白色脂肪細(xì)胞從不同的前體細(xì)胞轉(zhuǎn)化而來。在史佩格曼一系列實(shí)驗(yàn)中,將發(fā)育期脂肪細(xì)胞浸泡在用PRDM16基因做的蛋白質(zhì)中,實(shí)驗(yàn)顯示,棕色脂肪細(xì)胞在胚胎發(fā)展過程中由前體細(xì)胞形成,而前體細(xì)胞也可能變成肌肉細(xì)胞。細(xì)胞最終朝那個(gè)方向發(fā)展,則由PRDM16基因決定,一旦這個(gè)“開關(guān)”形成,則產(chǎn)生棕色脂肪細(xì)胞;若將PRDM16移除,則產(chǎn)生肌肉細(xì)胞,不再燃燒脂肪。

        但是研究人員不能誘導(dǎo)成熟的白色脂肪組織轉(zhuǎn)換成棕色脂肪,創(chuàng)造棕色脂肪組織的機(jī)會(huì)顯然是在脂肪形成的初期。

        史佩格曼說:“我認(rèn)為我們現(xiàn)在有非常有力的證據(jù)可以顯示,PRDM16可將細(xì)胞轉(zhuǎn)為棕色脂肪細(xì)胞,有對(duì)抗肥胖的潛在價(jià)值?!?/p>

        對(duì)于該研究小組的成果,瑞典斯德哥爾摩大學(xué)的研究人員認(rèn)為,與其說棕色脂肪是白色脂肪的變體,不如說它們是“儲(chǔ)藏著脂肪的肌肉細(xì)胞”。通過模擬棕色脂肪的形成過程,有望治愈肥胖病患者。

        該研究結(jié)果有望推動(dòng)正在進(jìn)行的另一項(xiàng)研究發(fā)展,即是否能將PRDM16發(fā)展成藥物,將白色脂肪轉(zhuǎn)化為棕色脂肪,以治療肥胖癥。另一種可能的方法則是先將白色脂肪抽出來,將其中一部分利用基因工程的方法,轉(zhuǎn)換為棕色脂肪,再植回超重者的體內(nèi),以激活燃燒卡路里,進(jìn)而達(dá)到減肥的效果。

        編輯:陌漓? yangsheng_moli@sina.com

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