神经元如何重塑体内脂肪以提高其卡路里燃烧能力
毫无疑问，你可以通过少吃或多运动来减脂。然而，经过几十年的研究，这一公式背后的生物学原理仍然是一个谜。真正引发脂肪分子分解的是嵌入脂肪组织中的神经，一项新的研究表明，这些燃烧脂肪的神经元具有以前不为人知的能力。如果它们收到了正确的信号，它们就会有惊人的生长能力。
这个信号就是激素——瘦素，由脂肪细胞他们自己。在7月22日发表在该杂志上的小鼠实验中自然，研究人员发现，其内部通常浓密的神经纤维网络脂肪组织在没有瘦素的情况下收缩，当激素作为药物使用时生长。这些变化被证明影响了动物燃烧脂肪中储存的能量的能力。
“虽然神经系统的结构会随着幼小动物的发育而发生显著变化，但我们没想到在成年动物身上能发现如此深刻的神经可塑性，”他说。洛克菲勒大学的分子遗传学家杰弗里·m·弗里德曼说。
如果在人类中得到证实，这一发现将推动肥胖和相关疾病的研究，并可能为开发针对脂肪中的神经元的新疗法打开大门。
瞄准脂肪中的神经元
研究小组首先观察了那些不能自己产生瘦素的老鼠会发生什么，以及它们在接受瘦素治疗时的反应。
1994年，弗里德曼的实验室发现了这种激素，它在脂肪沉积和大脑之间传递信号，允许神经系统抑制食欲，增加能量消耗，以调节体重。当老鼠通过基因工程停止产生瘦素时，它们的体重是正常老鼠的三倍。他们吃得多，动得少，而且不能在可以忍受的寒冷中生存，因为他们的身体不能正确地利用脂肪产生热量。
然而，给这些老鼠一剂瘦素，它们很快就会开始吃得少、动得多。但当研究人员对它们进行更长时间(两周)的治疗时，更深刻的变化发生了:动物开始在正常水平分解储存未使用卡路里的白色脂肪，并恢复了使用另一种形式的脂肪组织——棕色脂肪——产生热量的能力。
正是这种缓慢的变化引起了研究团队的兴趣，其中包括该研究的第一作者自然论文的作者是该实验室的研究生王普田奇(Putianqi Wang)和博士后Ken H. Loh。他们怀疑大脑外神经元的变化——那些延伸到脂肪中的神经元——可能解释了为什么这部分对瘦素的反应需要一段时间。
打到大脑再打回来
利用洛克菲勒的保罗·科恩实验室开发的成像技术来可视化脂肪中的神经，研究人员追踪瘦素对脂肪嵌入神经元的影响，直到大脑的下丘脑区域。他们发现，从这里，瘦素促进生长的信息通过脊髓返回到脂肪中的神经元。“这项工作提供了瘦素如何调节的第一个例子神经元包括白色和棕色脂肪，”科恩补充道。
通过这一途径，脂肪似乎在告诉大脑，它需要多少神经支配才能正常运转。“脂肪间接地控制着它自己的神经支配和功能，”弗里德曼说。“这是一个精致的反馈循环。”
未来的研究将分析这一途径在人类肥胖中的作用，并可能提供一种新的治疗方法。大多数肥胖者的瘦素水平较高，对激素注射的反应减弱，这表明他们的大脑对激素有抵抗力。因此，绕过瘦素抵抗可能对这些患者有治疗益处。“在新的研究中，我们看到与缺乏瘦素、肥胖的动物相似，瘦素-耐药动物也表现出脂肪神经支配减少，”弗里德曼说。“所以我们推测，直接激活支配脂肪的神经，恢复正常使用储存脂肪的能力，可能为治疗肥胖提供一种新的途径。”
