摘要:晕动病是一种常见疾病,大约三分之一的人会患上晕动病,但其背后的大脑机制仍知之甚少。在《自然代谢》杂志发表的一项新研究中,来自贝勒医学院、德克萨斯大学休斯顿健康科学中心以及德克萨斯儿童医院简和丹·邓肯神经学研究所的研究人员发现了一个此前未知的与晕动病有关的大脑回
研究人员发现了将晕动病与代谢调节联系起来的大脑回路,为治疗肥胖症和改善晕动病疗法开辟了新的可能性。
新发现的大脑回路将晕动病与新陈代谢联系起来,为肥胖症治疗提供了潜力。
晕动病是一种常见疾病,大约三分之一的人会患上晕动病,但其背后的大脑机制仍知之甚少。在《自然代谢》杂志发表的一项新研究中,来自贝勒医学院、德克萨斯大学休斯顿健康科学中心以及德克萨斯儿童医院简和丹·邓肯神经学研究所的研究人员发现了一个此前未知的与晕动病有关的大脑回路。
该回路还在调节体温和代谢平衡方面发挥作用。这一发现或将为治疗肥胖症带来非传统的方法。
“当我实验室的博士后研究员屠龙龙博士提出研究与晕动病相关的脑回路时,我并没有太过兴奋,因为晕动病并非我实验室的主要研究方向之一,”该研究的通讯作者、美国农业部农业研究学会贝勒分校儿童营养研究中心儿科营养学教授兼基础科学副主任徐勇博士指出:“然而,当他解释了一些新证据表明晕动病与代谢平衡之间存在联系时,我对屠龙龙的想法产生了浓厚的兴趣,并表示支持他的想法,而代谢平衡正是我的研究方向之一。”
徐博士实验室利用小鼠模型研究大脑如何调节新陈代谢,以及这与肥胖之间的关系,并为研发更有效的减肥药物提供参考。小鼠模型提供了丰富的分子和遗传工具,以及相关的行为分析,以阐明生理反应背后的神经机制。但存在一个挑战——小鼠无法呕吐,而呕吐是人类晕动病的主要表现之一。
有趣的是,小鼠和人类在受到晕动病刺激(例如经历一段时间的水平来回运动)后,会出现体温过低的情况。徐教授解释说:“这使我们能够开发一种小鼠晕动病模型,在动物经历运动刺激时,我们会测量其核心体温、身体活动和大脑活动。”
研究团队发现,运动会激活大脑内侧前庭核小细胞部分 (MVePC Glu ) 中的谷氨酸能神经元(产生谷氨酸的神经元,谷氨酸是中枢神经系统的主要兴奋性神经递质) 。这些神经元的激活是介导运动诱发的热适应的必要条件和充分条件。研究人员通过证明,当给小鼠服用止吐药东莨菪碱时,晕动病引起的体温过低不会发生,从而验证了该模型。
“我们通过在缺乏运动刺激的情况下抑制 MVePC Glu 神经元,进一步研究了这种晕动病回路,”徐教授说道:“抑制这些神经元会导致体温升高,同时体力活动也会增加。这些生理变化表明,长期抑制 MVePC Glu 神经元可能导致小鼠能量消耗增加。”
当研究人员探究慢性抑制 MVePC Glu 神经元的潜在代谢益处时,他们发现,尽管小鼠进食量增加,但体重增长较少,并且表现出更好的葡萄糖耐受性和增强的胰岛素敏感性,这些生理反应与健康状况的改善相关。“这些结果凸显了大脑前庭系统在代谢平衡中未被充分重视的功能,并进一步提出了一种可能性:更好地理解晕动病期间体温调节的神经基础,或许可以为肥胖的治疗提供非常规的靶点,”徐教授强调。
对于第一作者涂来说,这些发现带来了希望,即更好地了解晕动病的大脑回路也可能导致治疗晕动病的药物改进。
本研究得到了美国国立卫生研究院 (P01DK113954、R01DK115761、R01DK117281、R01DK125480 和 R01DK120858、R01DK104901、R01DK12665、R01MH117089)、美国农业部/CRIS (51000-064-01S、51000-064-02S、3092-51000-062-04(B)S、1F32DK13868501A1)、麦克奈特基金会和美国心脏协会博士后奖学金 (2020AHA000POST000204188) 的资助。
参考文献:“前庭神经元将小鼠的晕动病、行为温度调节和代谢平衡联系起来”,作者:Longlong Tu、Xing Fang、Yongjie Yang、Meng Yu、Hailan Liu、Hesong Liu、Na Yin、Jonathan C. Bean、Kristine M. Conde、Mengjie Wang、Yongyang Li、Olivia Z. Ginnard、Qingzhuo Liu、Yuhan Shi、Junying Han、Yi Zhu、Makoto Fukuda、Qingchun Tong、Benjamin Arenkiel、薛明山、何阳、王春梅和徐勇,2025 年 3 月 21 日,《自然代谢》。DOI:10.1038/s42255-025-01234-9
来源:康嘉年華一点号