Sci Adv:IL-6蛋白注入大脑特定位置和运动一样,腿部肌肉脂肪开始燃烧!

2022-11-06 细胞 细胞

本文研究结果表明,体育锻炼不仅能在骨骼肌中产生IL-6,这已经是众所周知的,而且还会增加下丘脑中IL-6的水平。

下丘脑白介素-6(IL-6)能施加广泛的代谢控制效应,近日,一篇发表在国际杂志Science Advances上题为“Evidence for a neuromuscular circuit involving hypothalamic interleukin-6 in the control of skeletal muscle metabolism”的研究报告中,来自巴西坎皮纳斯州立大学等机构的科学家们通过研究首次描述了一种神经肌肉回路,其或能将肌肉脂肪的燃烧与大脑中一种蛋白质的作用联系起来;本文研究结果或能帮助研究人员深入理解经常进行体育锻炼如何帮助减肥,从而就加强了这种习惯对机体健康重要性的理解。

研究者Eduardo Ropelle说道,我们开始着手对IL-6蛋白的作用进行研究,其是一种促炎性细胞因子,但却在包括运动在内的一些情况下会发挥不同的功能,在这种情况下,其功能就是燃烧肌肉脂肪。如今研究人员通过对小鼠进行后发现,当IL-6蛋白被直接注入大脑中后,腿部肌肉脂肪的氧化作用就会立即开始发生研究人员对结果进行分析想要阐明是否存在一种特殊的神经回路能将下丘脑(控制多种功能的大脑区域)中IL-6的产生于骨骼肌脂肪的分解联系起来。

此前研究结果表明,下丘脑中的特定部位(腹内侧核,ventromedial nucleus)在受到刺激时就会改变肌肉的代谢,当检测到大脑区域中IL-6受体的存在时,研究人员就提出了这样一种假设,即在该区域中蛋白质的产生或许能激活一种神经肌肉回路,从而就有利于骨骼肌中脂肪的燃烧。

目前研究人员已经进行了多项实验来证实该回路的存在,在其中一项实验中,研究人员切除了每只小鼠腿部的部分坐骨神经,坐骨神经会从下脊柱延伸到脚的部分。当IL-6被注射到大脑中后,脂肪就会按照预期那样在完整的腿部燃烧,但在神经被切断的腿上却不会燃烧,该实验或许就表明,肌肉脂肪的代谢只得益于下丘脑和肌肉之间的神经连接。

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揭示体育锻炼燃烧机体肌肉脂肪的分子机制。

图片来源:Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm7355

为了阐明神经系统是如何与肌肉之间进行连接的,研究人员利用了能阻断小鼠α和β-肾上腺素能受体的药物,在这种情况下,这些受体负责接收神经信号从而使肌肉完成大脑所决定的功能。而阻断β-肾上腺素能受体的效果并不大,但当α-肾上腺素能受体被阻断时,肌肉脂肪的氧化作用就会停止或急剧减少。

计算机模拟(硅分析)结果表明,下丘脑IL-6基因表达与两个肌肉α-肾上腺素能受体亚单位(肾上腺素能受体α2A和α2C)密切相关,当IL-6被注射到通过遗传工程修饰无法产生这些受体的小鼠大脑中后,研究结果得到了证实,即这些小鼠腿部肌肉的脂肪并没有被代谢掉。

研究者Ropelle说道,本文研究的一个重要发现就是神经肌肉回路和后续脂肪燃烧之间的关联,后期的脂肪燃烧则是指当锻炼停止后所发生的脂肪氧化,这一过程一直被认为是次要的,但事实上,其能够持续几个小时,而且应该被认为对于减肥的过程是重关重要的。

本文研究结果表明,体育锻炼不仅能在骨骼肌中产生IL-6,这已经是众所周知的,而且还会增加下丘脑中IL-6的水平;因此,很有可能其影响效应要比锻炼本身持续的时间要长的多,这就强调了锻炼对于任何抵御肥胖的干预措施的重要性了。综上,本文研究结果表明,腹内侧下丘脑中IL-6/胞外信号调节激酶轴或能控制骨骼肌中的脂肪酸代谢过程。

原始出处:

CARLOS KIYOSHI KATASHIMA,THAYANA DE OLIVEIRA MICHELETTI, RENATA ROSSETO BRAGA, et al. Evidence for a neuromuscular circuit involving hypothalamic interleukin-6 in the control of skeletal muscle metabolism, Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm7355

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  1. 2022-11-07 delianjihui

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