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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅中介導(dǎo)蛋白質(zhì)營養(yǎng)感知和進(jìn)食調(diào)控的飽腹激素

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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅中介導(dǎo)蛋白質(zhì)營養(yǎng)感知和進(jìn)食調(diào)控的飽腹激素

摘要: 　　對(duì)于動(dòng)物而言，進(jìn)食是一種先天行為。合理的食物攝取是生存、健康以及繁育高素質(zhì)后代的保障。雖然促進(jìn)進(jìn)食的食欲信號(hào)已被廣泛學(xué)習(xí)，但人們對(duì)進(jìn)食終止的機(jī)制仍知之甚少。1月19日，一篇題為果蠅FIT作為一種蛋白質(zhì)特 ...

　　對(duì)于動(dòng)物而言，進(jìn)食是一種先天行為。合理的食物攝取是生存、健康以及繁育高素質(zhì)后代的保障。雖然促進(jìn)進(jìn)食的食欲信號(hào)已被廣泛學(xué)習(xí)，但人們對(duì)進(jìn)食終止的機(jī)制仍知之甚少。1月19日，一篇題為果蠅FIT作為一種蛋白質(zhì)特異性的飽腹激素調(diào)控進(jìn)食的報(bào)道在自然-通訊（Nature Communications）發(fā)表，對(duì)這一重要的科學(xué)問題進(jìn)行了探索。
　　動(dòng)物每天需攝取含有必需氨基酸的食物，如果蛋白質(zhì)攝入缺乏會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的發(fā)育缺陷。另一方面，大量的證據(jù)表明，過量的蛋白質(zhì)攝入會(huì)增大腎臟和肝臟等器官的壓力，引起酸堿失衡，甚至誘發(fā)更嚴(yán)重的疾病，如腎功能衰竭。在日常攝入的三種營養(yǎng)物質(zhì)（蛋白質(zhì)、脂肪、糖類）中，蛋白質(zhì)對(duì)進(jìn)食的抑制效果最明顯。然而，還沒有發(fā)現(xiàn)特異感知蛋白質(zhì)營養(yǎng)的信號(hào)，由此，體內(nèi)蛋白質(zhì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)和蛋白質(zhì)進(jìn)食調(diào)控的機(jī)制還有待發(fā)掘。
　　中國科學(xué)院生物物理學(xué)習(xí)所學(xué)習(xí)員李巖及其同事以果蠅作為動(dòng)物模型設(shè)計(jì)了一種預(yù)喂范式，從而發(fā)現(xiàn)了調(diào)控蛋白質(zhì)進(jìn)食行為的新分子——Fit （Female-specific Independent of Transformer）——該基因的表達(dá)水平在攝入蛋白質(zhì)食物后顯著升高，而對(duì)其他類型的食物無響應(yīng)。過表達(dá)FIT抑制蛋白質(zhì)進(jìn)食，另一方面，F(xiàn)IT突變體果蠅即使在剛剛大量取食蛋白質(zhì)后，仍無法停止對(duì)蛋白質(zhì)的攝入。
　　通過生物信息學(xué)分析和相關(guān)實(shí)驗(yàn)證據(jù)，學(xué)習(xí)人員發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)IT是一種表達(dá)在脂肪體的分泌蛋白，可以被釋放到果蠅的血淋巴中。此外，F(xiàn)IT可促進(jìn)果蠅大腦中類胰島素DIPL2（Drosophila insulin-like peptide 2）的釋放，從而調(diào)節(jié)進(jìn)食行為。有趣的是，作為一種性別差異表達(dá)基因，F(xiàn)it在雌蠅中的表達(dá)量約為雄蠅的10倍。與此一致的是，蛋白質(zhì)食物誘導(dǎo)DIPL2釋放和抑制進(jìn)食的作用也在雌蠅中更明顯。
　　這項(xiàng)學(xué)習(xí)揭示了營養(yǎng)物質(zhì)可被單獨(dú)感知，以及這種信號(hào)如何被傳達(dá)給中樞神經(jīng)系統(tǒng)，進(jìn)而完成進(jìn)食行為的精確調(diào)節(jié)。該發(fā)現(xiàn)引發(fā)了人們的廣泛興趣，有評(píng)論者指出，“……令人驚訝的是，我們對(duì)飲食中氨基酸誘導(dǎo)飽腹感的機(jī)制知之甚少。這篇文章為闡明氨基酸調(diào)節(jié)飽腹感和攝食行為的信號(hào)通路做出了非常有價(jià)值的努力�！崩顜r因此應(yīng)邀在多個(gè)一流國際會(huì)議上介紹了這方面的工作，包括EMBO系列研討會(huì)“果蠅的分子和發(fā)育生物學(xué)”，戈登會(huì)議“果蠅神經(jīng)環(huán)路和行為的調(diào)制”和“分子和細(xì)胞神經(jīng)生物學(xué)”。她還應(yīng)紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院Skirball學(xué)習(xí)所教授Greg S.B. Suh之邀在紐約大學(xué)醫(yī)學(xué)院做了專題報(bào)告。
　　在現(xiàn)今人類社會(huì)中，肥胖已經(jīng)成為了一個(gè)嚴(yán)重的健康問題。對(duì)飽腹信號(hào)的鑒定有助于揭示進(jìn)食行為終止的神經(jīng)分子機(jī)制，并提供潛在的飲食控制的生物治療方案。
　　該學(xué)習(xí)得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目和“中科院百人計(jì)劃”等基金的資助。
　　文章鏈接

　　圖注：脂肪分泌因子FIT將蛋白質(zhì)營養(yǎng)信號(hào)傳遞給大腦，以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)營養(yǎng)感知和進(jìn)食調(diào)控。
　　來源:生物物理學(xué)習(xí)所　　編輯:新技術(shù)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)果蠅中介導(dǎo)蛋白質(zhì)營養(yǎng)感知和進(jìn)食調(diào)控的飽腹激素  |  責(zé)任編輯：蟲子
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