뇌 세포 구조가 비만 위험에 영향을 미칠 수 있습니다
비만을 연구하는 연구원들은 신체의 배고픔 회로의 일부를 형성하는 뇌 세포의 안테나와 같은 구조가 식욕 조절에 중요한 역할을하는 것으로 보인다는 사실을 발견했습니다.
저널에 게재 된 연구 논문 자연 유전학, 안테나와 같은 구조 (또는 일차 섬모)가 뇌 신호 전달에서 할 수있는 중요한 역할을 강조했습니다.
일반적으로 뇌에서 발생하는 신호의 대부분은 시냅스라는 구조를 통해 발생한다고 생각했습니다.
"우리는 비만의 인간 유전학에 대한 통일 된 이해를 구축하고 있습니다."라고 샌프란시스코 캘리포니아 대학의 당뇨병 센터 교수 인 Christian Vaisse는 설명합니다.
"최근까지도 많은 비만 연구자들이 원발성 섬모에 대해 거의 들어 본 적이 없었지만 변화 할 것입니다."
비만에서 유전학의 역할
미국에서 비만은 성인의 1/3 (또는 7860 만) 이상에 영향을 미칩니다.
비만은 정신 건강 및 기타 심각한 의료 문제와 관련이 있기 때문에 공중 보건에 큰 문제가됩니다. 여기에는 당뇨병, 뇌졸중, 심장병 및 일부 암과 같은 미국 및 세계의 주요 사망 원인 중 일부가 포함됩니다.
비만 전염병의 주요 원인은 칼로리가 풍부한 음식을 무제한으로 공급할 수있는 준비된 접근과 "점점 적으로 앉아있는 생활 방식"의 조합과 같이 대체로 비유 전적입니다.
그러나 이러한 환경 조건에 노출 된 모든 사람이 비만이되는 것은 아니므로 유전학도 중요한 역할을합니다.
유전학이 역할을하는 대부분의 질병에서 원인은 여러 유전자의 변이 때문입니다. 그러나 때로는 원인이 단일 유전자의 변이 때문일 수 있습니다.
기아 회로
그들의 논문에서 연구자들은 중증 비만의 원인이되는 대부분의 단일 유전자 원인은 지방 세포에 의해 방출되는 신호 단백질 또는 호르몬 인 렙틴과 관련된 배고픔 회로의 유전자 변화 때문이라고 설명합니다.
이 회로는 렙틴 수준에 따라 식욕과 에너지 사용량을 조정하여 체중을 안정적으로 유지하는 데 도움이되는 뇌의 시상 하부 영역에있는 신경 세포 또는 뉴런의 네트워크입니다.
렙틴을 암호화하는 유전자 또는 단백질 모니터링 및 반응에 관여하는 유전자의 돌연변이는 신체에 충분한 양의 지방이 있는지 감지하지 못할 수 있습니다. 이것은 생쥐와 인간에게서 발생할 수 있으며, "굶주리는 것처럼"계속 먹게합니다.
이전 연구에서 Vaisse 교수와 동료들은 leptin 굶주림 회로에 관련된 유전자 인 멜라노 코르 틴 -4 수용체 (MC4R) 유전자의 돌연변이가 인간의 모든 심각한 비만 사례의 3 ~ 5 %를 차지한다는 사실을 발견했습니다. 중증 비만은 체질량 지수 (BMI)가 40 이상인 것으로 정의됩니다.
MC4R 단백질은 높은 수준의 렙틴에 대한 반응으로 식욕을 감소시키는 데 중요한 역할을하는 것으로 생각되는 시상 하부의 특별한 뉴런 그룹에서 화학적 신호를 감지합니다.
새로운 연구가 있기 전까지 과학자들은 시상 하부 뉴런의 하위 집합이 식욕 조절을 어떻게 조절하는지 알지 못했습니다.
비만과 관련된 일차 섬모
연구팀의 다른 구성원은 또한 일차 섬모에 영향을 미치는 유전자의 드문 변이가 Alström 및 Bardet-Biedl 증후군과 같이 거의 항상 심한 비만을 동반하는 질병을 일으킬 수 있음을 이전에 발견했습니다. 그러나 섬모가 비만과 어떻게 연결되는지는 분명하지 않았습니다.
새로운 연구에서 연구원들은 정상 마우스에서 식욕 조절 시상 하부 뉴런을 연구했으며 MC4R 단백질이 1 차 섬모에 집중되어 있음을 발견했습니다.
그들은 또한 인간의 심각한 비만과 관련된 유전자 버전을 갖도록 조작 된 마우스는 그 섬모에 MC4R 단백질이 없다는 것을 발견했습니다.
이러한 발견으로 인해 팀은 시상 하부 뉴런의 이러한 일차 섬모가 렙틴 굶주림 회로의 식욕 조절 기능의 주요 위치인지 궁금해했습니다.
최근 발견 된 바에 따르면 adenylyl cyclase 3 (ADCY3)라는 또 다른 단백질도 비만과 관련이 있으며 일차 섬모에도 집중되어 있습니다. ADCY3는 신호를 보낼 때 MC4R과 연결되는 것으로 알려져 있습니다.
식욕 조절 신호의 주요 위치
추가 실험에서 연구진은 쥐에서 ADCY3를 차단 한 후 동물이 음식 섭취를 크게 늘려 비만이되기 시작했다는 사실을 발견했습니다.
연구자들은 ADCY3와 MC4R이 렙틴 검출 뉴런의 일차 섬모에서 함께 작용하여 체지방 수치가 증가하고 식욕을 감소시키는 것을 감지하는 데 도움이된다고 결론지었습니다.
따라서 이러한 필수 구성 요소에 대한 유전 적 또는 기타 간섭으로 인해 신체가 식욕 조절에 "비상 브레이크"를 적용하지 못할 수 있습니다.
그러나 연구자들은 식욕 조절에서 일차 섬모의 역할에 대해 배울 것이 아직 많고이 지식을 기반으로 한 새로운 치료법이 이용 가능하게되기까지는 꽤 시간이 걸릴 것이라고 지적합니다.
“이 분야가 얼마나 많은 진전을 이루 었는지는 흥미 롭습니다. 90 년대에 우리는 비만이 유전인지 아닌지 물어 보았습니다. 10 년 전 우리는 대부분의 비만 위험 요소가 주로 뇌의 렙틴 회로에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다.”라고 Vaisse 교수는 말합니다.
이제 우리는 시상 하부 뉴런의 특정 하위 집합의 특정 세포 하 구조의 결함이 체중 증가와 비만을 어떻게 유도하는지 이해하기 직전입니다.”
Christian Vaisse 교수
