生物谷援引騰訊科技:美國斯坦福大學(xué)的研究人員日前在Science雜志上撰文稱,,已找到了一種可抑制饑餓感的激素, 人體內(nèi)的基因會誘發(fā)產(chǎn)生兩種作用完全相對的激素,。。目前,,研究人員已在老鼠身上對這種被稱為“肥胖抑制素(Obestatin)”的激素進行了測試,。
人體內(nèi)存在著一種被稱為“Grelin”的激素,它主要存在于我們的胃部并且會增強食欲,??茖W(xué)家們認為,Grelin曾幫助原始人類成功地存活了下來:這種激素會促使我們的祖先在那個頻繁遭遇饑餓威脅的年代大量消耗掉富余的食物,。不過,,在現(xiàn)代的發(fā)達國家中,這種激素的過量存在可能會導(dǎo)致人體發(fā)胖,。
正如斯坦福大學(xué)的內(nèi)分泌學(xué)家阿隆·何塞教授和他的同事們所發(fā)現(xiàn)的那樣,,肥胖抑制素是一種與Grelin有著諸多相似之處的激素,它同樣也存在于腸胃之中,。研究人員甚至還將肥胖抑制素稱為“反Grelin”激素,。
為了找到一種研制新型藥物的便捷途徑,由何塞教授領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家小組對人類基因數(shù)據(jù)庫和其他機體組織進行了詳細研究。在此過程中,,他們將主要的注意力都放在了那些在數(shù)百萬年的進化過程中保留下來的基因片段,。據(jù)介紹,這些基因片段在生物進化過程中發(fā)揮著尤為重要的作用,。
在Grelin基因序列的末端,,科學(xué)家們找到了一種“額外”的蛋白質(zhì)--肥胖抑制素。除了人類之外,,在其他10多種哺乳動物的組織中也發(fā)現(xiàn)了肥胖抑制素的蹤跡,。
為此,何塞教授決定在實驗室中人工合成一些肥胖抑制素,,以研究它所發(fā)揮的作用,。令人感到意外的是,當給體重正常的試驗鼠注射了肥胖抑制素后,,它們的進食量平均下降了一半,,同時體重也在8天內(nèi)減輕了20%。下一步,,何塞等人還準備在那些體重“超標”的老鼠上繼續(xù)驗證肥胖抑制素的作用,。
科學(xué)家們還指出,在試驗中,,肥胖抑制素還導(dǎo)致老鼠胃部的排空過程變慢和食物在腸道中的運動速度減緩,。
有關(guān)(肥胖抑制素)(obestatin)
肥胖抑制素是一種胃生長素基因編碼的生物活性多肽可以拮抗胃生長素的食欲刺激作用.胃生長素是一種可以誘發(fā)食欲的腦腸激素,其生物活性依賴于前體原翻譯后的剪切和乙?;揎椇笮纬梢环N具有生物活性的多肽,。借助于生物信息學(xué)預(yù)測,胃生長素前體翻譯后還存在不同剪切方式,,提示可能存在著另外一種多肽激素,。我們從大鼠的胃組織中成功分離出這種激素,命名為肥胖降脂素(肥胖抑制素)(obestatin)——其中“obe”是拉丁來源的詞匯“obese(肥胖)”的縮寫,,表示大量攝食,,而“statin”則表示“抑制”。與胃生長素刺激食欲的作用相反,,用肥胖降脂素(肥胖抑制素)處理大鼠后,,發(fā)現(xiàn)大鼠攝食量和空腸收縮次數(shù)減少,,體重增加速度變緩,。肥胖降脂素(肥胖抑制素)可與孤兒G蛋白受體GPR39結(jié)合。由同一個胃生長素基因編碼,,經(jīng)過翻譯后的不同片斷剪切和不同類型的修飾(胃生長素乙?;揎? 肥胖降脂素(肥胖抑制素)C末端酰胺化)產(chǎn)生的兩個多肽激素對體重調(diào)節(jié)卻起著相反的作用。它們激活的是截然不同的兩個受體。
Zhang J. V., et al. Science, Vol 310, Issue 5750, 996-999 , 11 November 2005
來源于同一種蛋白質(zhì)分子前體的兩種激素對機體的食欲調(diào)節(jié)呈現(xiàn)相互拮抗的作用-生物活性多肽的陰陽平衡或分子內(nèi)調(diào)控
當我們談到“肚子的感覺”時,,鮮少有人能夠想象胃腸道里眾多的小分子肽激素是如何進入血液系統(tǒng)中,,從而激活中樞神經(jīng)系統(tǒng)行使某些既定功能的。不過,,下面這副圖表達了目前科學(xué)上稱為“腸-腦反射軸”的概念,。圖中描述的模型是一個由激素和神經(jīng)信號通路組成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),神經(jīng)信號系統(tǒng)的作用是維持體內(nèi)平衡和調(diào)節(jié)機體行為過程(1,,2),。在這篇文章中,我們所說的胃不僅僅只是收集,、處理和運輸食物的器官,,同時也代表了中樞神經(jīng)系統(tǒng)多級調(diào)控的一個分支。在這個信息傳遞過程中誘導(dǎo)機體產(chǎn)生饑餓感的胃生長素,,被認為是將胃中營養(yǎng)物質(zhì)可利用攝取的信息傳遞給大腦(3,,4)的一個關(guān)鍵激素。
Zhang及其同事(5)在這一期《科學(xué)》雜志996頁的文章中不僅發(fā)現(xiàn)了一種與胃生長素來源于同一個前體的多肽激素,,還發(fā)現(xiàn)這個與胃生長素同源的肽激素表現(xiàn)出對胃生長素的生理頡抗性,。根據(jù)典型的酶切位點特征,運用生物信息學(xué)的預(yù)測方法,,他們在胃生長素前體原上鑒定出一個由23個氨基酸組成的肽段,,這個氨基酸區(qū)域在種屬間具有高度保守性,表明它在不同種屬中有相關(guān)的生物功能,。作者從大鼠胃組織和血液中純化出一種分泌肽,,與所預(yù)測的肽段大小和氨基酸序列相同。與胃生長素類似,,其翻譯形成的前體原在剪切后它的C末端需經(jīng)過酰胺化修飾后才能形成有活性的功能肽(6),,而胃生長素不同只是其碳末端不需酰胺化。此研究中更驚人的發(fā)現(xiàn),,是這個新鑒定出來的肽段具有與胃生長素迥然不同的藥理功能,。胃生長素能夠刺激機體增加對食物的攝入,使體重增加(7),,而這個同樣來源于胃生長素前體原的肽段則相反,,在嚙齒類動物實驗中,它可抑制機體攝入食物,、抑制體重增加,。而且Zhang等人還發(fā)現(xiàn),這個肽段可延長小鼠的胃排空時間,、減少腸收縮頻率,,恰恰抵消了胃生長素在這兩個方面的促進作用(8),。通過有目的篩選哺乳動物中的孤兒受體并對其進行分析,Zhang等人發(fā)現(xiàn)這個與胃生長素相關(guān)的肽段能夠結(jié)合并激活孤兒受體GPR39(9),。GPR39是與G蛋白偶連的受體,,定位于人2號染色體,在多種組織中(胃,、腸和視丘下部)均有表達,。其分布與能量平衡的調(diào)節(jié)器官位置一致(10)。與GPR39同一家族的成員還包括胃生長素和促胃動素的受體,,促胃動素也是一種作用于胃腸的激素,,它能夠刺激機體攝取食物、幫助胃的排空并增加腸的蠕動能力(9,,10),。這些結(jié)果都表明胃生長素和這個與其同源的肽段之間存在著頡抗或陰陽關(guān)系,讓人覺得有點不可思議而又饒有興趣,。
為了體現(xiàn)這個肽段具有抑制食欲的功能,,Zhang和他的同事們將這個新的胃激素命名為“肥胖降脂素(肥胖抑制素)”(從拉丁文“obedere”而來,意為食欲旺盛),。這個詞自然會讓人聯(lián)想到“肥胖”,、“抑制素(一類降血脂的藥物)”這兩個詞。不過,,目前他們尚未在肥胖癥動物模型中做實驗,,因而不能確定肥胖降脂素(肥胖抑制素)是否有降血脂的功能。而且,,它在體重調(diào)節(jié)方面的作用也尚微,。實驗發(fā)現(xiàn),用肥胖降脂素(肥胖抑制素)處理的小鼠體內(nèi)瘦素水平并未下降,,說明肥胖降脂素(肥胖抑制素)缺乏分解脂肪的功能,。而通過用肥胖降脂素(肥胖抑制素)作用小鼠外周循環(huán)系統(tǒng)或直接作用小鼠腦部,從而確定該肽激素對機體食物攝取的影響結(jié)果表明,,肥胖降脂素(肥胖抑制素)的作用可能主要是調(diào)節(jié)胃腸的過飽和,。不過,這種激素可能通過刺激機體,,產(chǎn)生反胃或內(nèi)臟的不適感來抑制食欲,。近來在判斷減肥藥的藥效時,研究者強調(diào),,應(yīng)排除那些對實驗對象的食欲產(chǎn)生非特異性抑制的因素(12),。而且盡管嚙齒類動物和人的肥胖降脂素(肥胖抑制素)的序列同源性達到87%,GPR39的達到93%(5,,9),,從嚙齒類動物實驗得到的結(jié)果也不能總與人的結(jié)果吻合,而肥胖降脂素(肥胖抑制素)在人機體中的作用還未得到確定,。