脂肪細胞信號通路研究

糖尿病人明明血糖很高，卻還是容易感到飢餓；肥胖的人，不一定比更瘦的人提前感到飽腹。這說明，飽和餓並不完全受體內儲存的能量影響。為了幫助減肥或增肥人群控制體內脂肪含量，韓國高級科學技術研究所的Walton Jones博士和他的同事，在分子水平向我們解釋了，脂肪細胞如何指揮大腦感受「飽」。他們的文章發表在了3月28的PLOB Biology。

脂肪是動物體內主要的長期能量儲存分子，脂肪水平的控制是生存的關鍵。在哺乳動物中，我們知道「瘦素」能夠誘導機體消除脂肪行為，但是到目前為止，這其中的分子信號傳導仍然是未解之謎。

比如，我們雖然知道肚子上的脂肪細胞會跟身體另一邊的大腦說：「我飽了，請告訴機體不要再吃了。」但我們卻並不知道脂肪細胞通過什麼來「千里傳音」，以及為什麼有些脂肪細胞很快就發出了飽的信號，有些脂肪細胞卻遲遲沒有響應？

Walton Jones課題組首次發現了一個脂肪細胞的「通訊」分子。

果蠅是很好的信號通路研究模型。人類的很多攝食相關機制和基因都能夠在果蠅中找到對應的表型和基因。於是研究人員利用果蠅動物模型，開始尋找脂肪細胞抑制大腦攝食的分子信號。

研究人員首先將目光聚焦在microRNA（miRNA）上，因為它們能夠抑制基因表達。他們檢測了影響攝食行為的脂肪組織中過量表達的miRNA，然後再尋找這些miRNA的靶基因。

Jones和同事們找到了一個異常表達的miRNA，名叫miR-iab-4。它的靶基因叫purple，是一個肥胖基因。它們倆合作能讓機體多攝入27%的食物。下調purple的表達能夠增強進食行為，證明正常情況下這個基因應該是受抑制的。

Purple編碼兩種脂肪體酶中的其中一種，PTP，它存在於脂肪體和大腦迴路。在脂肪體酶的作用下能夠被轉化成BH4（一種輔酶因子），BH4能夠幫助神經元生產NPF（一種攝食相關神經肽）。Jones課題組將脂肪體內的purple缺失後，神經元內的BH4下降，NPF減少，攝食行為受到了抑制。反過來，增加神經元內的BH4，NPF被釋放，攝食量增多。

研究發現，低卡路里的飲食結構會抑制脂肪體內控制BH4產量的酶類表達，從而導致攝食增加。

這項研究的結果表明，BH4是抑制蒼蠅食慾的關鍵因素。而脂肪體釋放的PTP則是脂肪細胞向大腦傳遞「吃飽了」的分子信號。

雖然，目前的信號傳導結論只適用於果蠅，但是這種食慾抑制機制遲早會在人類身上得到印證，倘若這個信號通路可以被安全地調控，將使很多人受益。

原文標題：A fat-derived metabolite regulates a peptidergic feeding circuit in Drosophila