陳廣清 王瑞玲

能量平衡調(diào)節(jié)體系研究的新進(jìn)展

陳廣清 王瑞玲

能量代謝;中樞神經(jīng)系統(tǒng);胰島素;瘦素;體重

機(jī)體能量儲存的脂肪信號和攝食相關(guān)的短期信號是大腦調(diào)節(jié)攝食和能量代謝的兩類傳入信號。攝食，體重和代謝穩(wěn)態(tài)受到脂含量的傳入信號中胰島素和瘦素對中樞神經(jīng)系統(tǒng)作用的影響。營養(yǎng)物質(zhì)攝入后即刻產(chǎn)生的信號的種類較多，且主要在進(jìn)食基礎(chǔ)上控制胃的排空和攝食的起止。這些短期信號包括通過迷走神經(jīng)傳入的胃腸道內(nèi)壁感受器接受的刺激，胃腸道神經(jīng)元釋放的調(diào)節(jié)迷走神經(jīng)功能的胺類物質(zhì)，全身或局部作用的多肽類物質(zhì)(如膽囊收縮素)。脂肪信號傳入下丘腦弓狀核等前腦結(jié)構(gòu)，而攝食相關(guān)信號通過迷走神經(jīng)傳入孤束核等后腦結(jié)構(gòu)。攝食相關(guān)信號共同作用控制餐后的能量消耗，而與體內(nèi)的能量儲存無關(guān)。

瘦素是ob基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，由成熟脂肪細(xì)胞分泌，是脂肪組織和中樞神經(jīng)系統(tǒng)聯(lián)系的外周信號，作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，調(diào)節(jié)攝食，能量平衡，內(nèi)分泌等。

瘦素通過中樞神經(jīng)受體調(diào)節(jié)大腦中樞參與食欲控制神經(jīng)元的活動，使大腦能夠?qū)δ芰康臄z取和消耗進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而保證能量的出入平衡。

中樞瘦素受體的激活還能夠增加交感神經(jīng)的活性，從而增加脂肪組織的能量消耗。瘦素受體突變可引起對瘦素敏感性降低，導(dǎo)致嚙齒類和人類食欲升高和肥胖。大多數(shù)肥胖的人都有比較高的血清瘦素濃度，但高瘦素血癥并不能減輕食欲或增加能量消耗。這種情形被稱為瘦素抵抗。瘦素抵抗的機(jī)理有兩種解釋:一是認(rèn)為高濃度的瘦素未能到達(dá)特定大腦區(qū)域的靶器官;另一種解釋是:大腦特定區(qū)域神經(jīng)元細(xì)胞的活性選擇性地被抑制或破壞。

010030呼和浩特市玉泉區(qū)紅十字醫(yī)院內(nèi)科(陳廣清);呼和浩特市回民區(qū)衛(wèi)生防疫站檢驗(yàn)科(王瑞玲)

瘦素通過下丘腦調(diào)節(jié)能量和葡萄糖代謝并達(dá)到穩(wěn)態(tài)，增加的脂肪量能夠使血液中的瘦素濃度升高，通過信號傳導(dǎo)蛋白和轉(zhuǎn)錄激活物3(STAT3)的磷酸化增強(qiáng)下丘腦的瘦素信號。如果過于肥胖，則會抵制(STAT3)的磷酸化，影響下丘腦的信號傳導(dǎo)。產(chǎn)生瘦素抵抗和能量代謝紊亂。肥胖是和2型糖尿病相關(guān)的一個主要的病理現(xiàn)象，但在肥胖人群中應(yīng)用瘦素治療后并不能出現(xiàn)顯著意義的體重減輕，也不能降低葡萄糖和胰島素水平，提示存在瘦素抵抗。

胰島素是一種作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的信號，使機(jī)體貯存能量并減少能量的攝取，這樣就能使體重保持在一個穩(wěn)定的水平。近幾年的研究發(fā)現(xiàn)胰島素受體遍布整個神經(jīng)系統(tǒng)，特別集中在下丘腦中。有資料顯示，中樞神經(jīng)系統(tǒng)胰島素可以影響肝臟產(chǎn)生葡萄糖。胰島素腦室灌注會對嚙齒動物肝臟產(chǎn)生葡萄糖形成明顯而迅速的抑制。這種影響會被同步灌注的胰島素抗體所阻斷。最近發(fā)現(xiàn)，這種影響是依靠下丘腦的KATP通道，因?yàn)樗梢员粌?yōu)降糖，一種磺酰基KATP阻斷劑阻斷。一種KATP通道活化劑-二氮嗪，通過同一通道給入弓狀核內(nèi)，對肝葡萄糖產(chǎn)生有相反的影響。因此，可以更加肯定KATP通道對弓狀核中糖代謝的調(diào)節(jié)過程有影響。

體重調(diào)節(jié)和葡萄糖穩(wěn)態(tài)都部分依賴于細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)機(jī)制，因此如全身組織的胰島素信號傳導(dǎo)受損，則二者均可受影響。2型糖尿病患者的胰島素分泌減少或胰島素敏感性下降，使個體的胰島素作用下降，中樞胰島素作用也同樣如此。如中樞胰島素作用在疾病發(fā)生早期已出現(xiàn)，則有可能導(dǎo)致肥胖。

當(dāng)中樞胰島素作用下降時，因?yàn)槭菟睾鸵葝u素具有相同的神經(jīng)元作用靶點(diǎn)和信號傳導(dǎo)機(jī)制，在生殖和營養(yǎng)方面有交叉作用，所以，該信號系統(tǒng)的破壞可能會引起所有已知脂肪信號的負(fù)反饋，最終導(dǎo)致攝食熱量和能量儲存的增加。

有關(guān)能量和體重調(diào)節(jié)的體系總結(jié)如下:一:體脂的調(diào)節(jié)存在一個包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)在內(nèi)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)。二:在能量平衡調(diào)節(jié)中，沒有一個特定的平衡點(diǎn)，平衡點(diǎn)是由諸多因素相互作用達(dá)成的。三:所有已知的脂肪因子信號都是循環(huán)的。四:每一個脂肪因子輸入信號也由一些非脂肪因素調(diào)控。五:單餐是由各種迷走神經(jīng)元輸入信號調(diào)節(jié)的，這些信號來自胃腸道，由物理的化學(xué)的肽能神經(jīng)元信號與愉樂的情緒組成并相互作用，相互轉(zhuǎn)化整合而成。六:能量調(diào)節(jié)系統(tǒng)紊亂是一種普遍現(xiàn)象，其表現(xiàn)之一就是肥胖。