nature生命科学领域(NatureScience为什么有些人总是饿得快)

nature生命科学领域(NatureScience为什么有些人总是饿得快)(1)

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作者:chen

导言:为什么有些人无论吃多少东西,还是会不断的感觉到饿呢?许多肥胖症患者都有这样的疑惑。最近,《Nautre》和《Science》的两篇新研究揭示了不耐饿的原因,为想要减肥的你提供一些新认知。

肥胖是一种全球性流行病,是多种疾病发病率和生活质量下降的因素。相信很多肥胖症患者都听过这句话:“管住嘴,迈开腿”。但往往有些人无论怎么努力,还是收获甚微,甚至还有些人不耐饿,刚吃完东西又想吃,以致减肥遥遥无期。那么,究竟是什么原因导致这样的现象频繁发生呢?

2021年4月16日,以色列魏茨曼科学研究所领导的国际研究团队在《Science》上发表了一篇论文,题为“Structure reveals the activation mechanism of the MC4 receptor to initiate satiation signaling”。研究表明了饥饿总开关黑皮质素受体4(MC4R)的激活机制--当该受体打开时,人们感到饱腹感;反之则是饥饿感。同时,该研究还阐明setmelanotide(一种最近被批准用于治疗由遗传缺陷引起的肥胖症药物)是如何激活这个受体的

黑皮质素受体4(MC4R)存在于下丘脑区域,是食物摄取,能量消耗和体重控制的关键,也是抗肥胖药的主要靶标。

当MC4R激活或“打开”时(通常是打开的),它会发出使我们感到饱腹的命令,这意味着从大脑的角度来看,我们的默认状态是饱腹感。

当我们的能量水平下降时,下丘脑会产生“进食时间”激素,该激素会关闭MC4R受体,发出“变得饥饿”的信号。吃完饭后,会释放出第二个“我吃饱了”的信号,它与MC4R上相同的活性位点结合,取代了饥饿激素并重新打开了受体,因此使我们回到饱腹感默认值。所以MC4R的失活会导致人们不断感到饥饿

这项新研究始于一个家庭,在这个家庭中,至少有八名成员由于持续的饥饿而严重肥胖,他们中大多数人的体重指数超过70,约为正常水平的三倍。让研究人员感到震惊的是,这一家庭的困境是由于家族中发生的单一突变:一个影响MC4R受体的突变。

第一作者Shalev-Benami了解了该情况后决定对MC4R的结构进行研究,研究人员从细胞膜中分离出大量的MC4R受体,让它与setmelanotide结合,并使用低温电子显微镜确定了其3D结构。

3D结构表明,setmelanotide通过进入其结合袋来激活MC4受体,也就是说,通过直接敲击发出饱腹感的分子开关,这甚至比天然饱腹激素更有效。事实证明,该药物具有令人惊讶的辅助作用:钙离子进入囊袋,增强了药物与受体的结合。在生化和计算实验中,科学家发现,钙也有助于天然饱腹感激素。

钙有助于饱腹激素激活MC4R受体,同时干扰饥饿激素并降低其活性。

MC4的结构还表明,药物的进入会引起受体的结构变化。这些变化似乎引发了神经元内的信号,从而导致饱胀感。

Shalev-Benami说:“我们的研究结果可以帮助开发更好且更安全的抗肥胖药物,这些药物可以精准靶向MC4受体。”

了解如何调节人的食欲是制定成功的减肥干预措施的关键。这项研究揭示了MC4R激活的机制,强调了启动饱合信号的分子开关。这些结果填补了了解MC4R激活的空白,并可能指导未来体重管理药物的设计。

此外,还有另一项关于肥胖症患者减肥的研究映入眼帘。英国伦敦国王学院和健康科学公司ZOE(包括哈佛大学、麻省总医院、诺丁汉大学、利兹大学、德隆大学)的研究团队进行在《Nature Metabolism》上发表了一篇论文,题为“Postprandial glycaemic dips predict appetite and energy intake in healthy individuals”。该研究发现,进食数小时后血糖水平大幅下降的人,将比其他人感觉更加饥饿。

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研究团队选择了1070名健康参与者在两周时间里吃了标准化早餐(相同热量的松饼)和可自由选择的餐食,然后收集他们的血糖反应和其他健康指标的详细数据,总计8000多次早餐和70000次进餐。

参与者佩戴了连续血糖监测仪(CGM)来实时测量其血糖水平,并佩戴可穿戴设备来监测活动和睡眠。他们还需要通过手机App记录饥饿和警觉性水平,以及他们在一天中什么时间吃了什么食物。

研究团队发现,这些进食后会出现血糖水平大幅下降的人,他们的饥饿感平均增加9%,即使吃了完全一样的食物,他们饿的更快,进行下一餐的等待时间比其他人平均缩短半小时在早餐后的3-4小时内,这些进食后会出现血糖水平大幅下降的人会多摄入75卡路里的热量,而全天范围内,他们更是多摄入了约312卡路里的热量。

伦敦国王学院遗传流行病学教授、ZOE的科学联合创始人Kim Spector总结道:"食物很复杂,人类也很复杂,但我们的研究终于打开饮食与健康之间的黑匣子。

综上,有时候不耐饿,管不住嘴并不是说我们没有减肥的决心等等,而有可能是我们的身体“不太一样”。

参考链接:

【1】https://science.sciencemag.org/content/early/2021/04/14/science.abf7958

【2】https://www.nature.com/articles/s42255-021-00383-x

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