據(jù)Oliveras-Ca?ellas N 2023 年8 月11 日[Science Advances,2023,9(32):eadg4017-eadg4017.]報道,西班牙Josep Trueta 大學醫(yī)院研究人員發(fā)現(xiàn),脂肪組織中的188 個基因表達與認知表現(xiàn)有關,它們涵蓋了突觸功能、磷脂酰肌醇代謝、補體級聯(lián)反應、抗炎信號轉導等功能。 所以與腸腦軸類似,脂肪組織-腦軸也是有的。 動物實驗中,上調脂肪組織中RIMSI或下調SLC18A2表達顯著增強了實驗動物的認知能力。
外周組織參與調節(jié)大腦功能,并不罕見。 有動物研究顯示,恢復骨髓細胞的葡萄糖代謝可以逆轉衰老帶來的認知下降;腸道迷走神經(jīng)參與動物海馬依賴性的情景和空間記憶;肝臟在小鼠攝食行為方面有重要作用……同樣,也有研究發(fā)現(xiàn),脂肪組織或許也參與調節(jié)大腦功能。
為了深入了解脂肪和大腦之間的聯(lián)系, 研究人員對17 例肥胖受試者的內臟脂肪組織進行了轉錄組學分析, 受試者年齡28 ~60 歲;身體質量指數(shù)(BMI)>35 kg/m2。隨后,研究人員還測試了受試者記憶、執(zhí)行功能和注意力三個領域的認知表現(xiàn)。所有基因中,NUDT2、AMPH、UNC5B、OAT是與認知關聯(lián)最顯著的。NUDT2突變與智力殘疾有關,AMPH編碼是輕度認知障礙和阿爾茲海默病中顯著改變的蛋白之一,OAT編碼鳥氨酸氨基轉移酶,在神經(jīng)遞質合成中有重要作用。 雖然它們的中樞功能原本就與認知相關,但這是首次發(fā)現(xiàn)它們在脂肪組織中的表達也與認知有關。在另一個隊列中,包括了22 例年齡23 ~57 歲肥胖受試者,接受了同樣的認知測試,并對內臟脂肪和皮下脂肪進行了RNA 測序。綜合這兩個隊列的發(fā)現(xiàn),篩選出至少與3 個認知領域之一有關的基因,總共發(fā)現(xiàn)了188 個重合的基因,它們在突觸功能和炎癥途徑中有顯著作用。
通過偏最小二乘法分析(PLS),研究人員嘗試找到脂肪組織與認知背后的機制。 分析結果顯示,磷脂代謝、炎癥反應、維生素A代謝、 突觸功能是潛在的機制解釋。 研究人員在果蠅中檢驗了脂肪組織-腦軸的具體作用。 他們下調了果蠅脂肪體中的AMPH、UNC5B、NUDT2、OAT、NR4A2/NR4A3和EZR的同源物Amph、unc-5、Datp、Oat、Hr38和Moe,果蠅的學習指數(shù)(LI)出現(xiàn)了顯著的變化。
在前兩個隊列中,參與神經(jīng)遞質釋放的基因RIMSI和SLC18A2與不同認知領域具有最多的顯著關聯(lián)。僅在小鼠脂肪組織中下調SLC18A2顯著逆轉了高脂飲食誘導的認知障礙,而過表達果蠅中RIMSI的同源基因Rim也帶來學習能力的改善。
由于研究關注的隊列主要涉及的是BMI >35 kg/m2的肥胖者,以上的結論未必能夠推廣到普通人群。 不過,至少能夠得出結論,脂肪組織-腦軸的確存在,而且影響還挺明顯,或許將來可以通過靶向脂肪組織給藥來治療大腦的問題,安全性應該是有保障的。 研究中提及的各種基因和它們的產(chǎn)物也可以作為潛在的生物標志物發(fā)揮作用。