上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院王衛(wèi)慶、王計秋團隊在Nature雜志發(fā)表文章揭示了DMV-迷走神經-空腸軸調控腸道脂肪吸收的機制。
1、DMV腦區(qū)神經元活性調控腸道脂肪吸收
正常小鼠在接受高脂食物飼養(yǎng)一周后體重顯著增加,但抑制DMV腦區(qū)神經元活性后高脂飲食并不能引起體重增加。此外,抑制DMV神經元活性后腸道脂肪吸收降低,糞便中非酯化脂肪酸和甘油三酸酯水平增多,表明脂肪排泄增多。抑制NTS腦區(qū)神經元活性并不能發(fā)揮類似的作用。激活DMV腦區(qū)神經元活性后進一步增強高脂飲食引起體重增加,腸道脂肪吸收增強,糞便中非酯化脂肪酸和甘油三酸酯水平降低,表明DMV腦區(qū)神經元活性調控腸道脂肪吸收。
圖1、DMV腦區(qū)神經元活性調控腸道脂肪吸收
2、葛根素通過GABRA1抑制DMV腦區(qū)神經元
葛根素是從豆科植物野葛或甘葛藤根中提出的一種黃酮苷,為血管擴張藥。離體細胞實驗發(fā)現(xiàn)孵育葛根素可降低DMV腦區(qū)神經元活性。高脂攝食小鼠接受腹腔注射葛根素在不影響攝食行為下降低體重,降低腸道脂肪吸收,促進脂肪排泄。質譜分析發(fā)現(xiàn)與葛根素發(fā)生互作的目標蛋白中14種蛋白為離子通道和膜蛋白,以γ-氨基丁酸A型受體GABRA1最為突出。GABRA1在DMV腦區(qū)神經元富集表達,敲除DMV腦區(qū)神經元GABRA1后可阻斷葛根素降低體重的作用。
圖2、葛根素抑制DMV腦區(qū)神經元
3、DMV腦區(qū)神經元通過改變絨毛狀突起長度調控腸道脂肪吸收
通過病毒工具特異性抑制投射到空腸的DMV腦區(qū)神經元后可抑制小鼠腸道吸收脂肪,促進脂肪排泄,降低體重。但抑制投射到十二指腸或回腸的DMV腦區(qū)神經元后并不發(fā)揮降低體重的作用。脂肪吸收效率被認為與腸道總表面積的變化密切相關。抑制DMV腦區(qū)神經元并不影響空腸上皮絨毛的長度,但減少空腸絨毛狀突起長度,降低調控絨毛狀突起的基因表達,葛根素也會發(fā)揮類似調控空腸的作用。激活DMV腦區(qū)神經元增加空腸絨毛狀突起長度,促進調控絨毛狀突起的基因表達。敲除GABRA1可阻斷葛根素對空腸絨毛狀突起長度的調控作用。
圖3、DMV腦區(qū)神經元通過改變絨毛狀突起長度調控腸道脂肪吸收
總結
本文揭示腸腦軸調控腸道脂肪吸收的機制:支配空腸的DMV腦區(qū)神經元通過改變絨毛狀突起長度調控腸道脂肪吸收。葛根素通過GABRA1發(fā)揮抑制DMV腦區(qū)神經元,降低體重。
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