血清素(Serotonin) , 即五羟色胺(5-HT) , 是大脑中产生的一种化学物质 , 它是一种神经递质 , 将信息从大脑的一个部分传递到另一个部分 。 5-HT通过与携带其受体的脑细胞结合来传递信息 , 这些脑细胞参与各种功能 , 包括情绪、食欲和一些社会行为等 。
改变五羟色胺(5-HT)水平的药物被广泛用于治疗治疗肥胖 , 以及焦虑、抑郁等神经精神疾病 。 然而 , 由于缺乏受体特异性 , 5-HT信号通过至少14种不同的受体来调节体重、情绪和行为 , 因此这些药物经常产生不良影响 。 例如第二代抗精神病药物(氯氮平奥氮平等)在减轻精神病症状方面非常有效 , 但会导致高达60%的患者饥饿感增加和体重增加 , 这成为长期使用这些药物的主要障碍 。
因此 , 了解五羟色胺(5-HT)究竟是如何影响人类的食物摄入、体重、情绪和行为 , 可以为一系列临床疾病开发更有针对性的疗法提供信息 。
2022年12月19日 , 剑桥大学I.SadafFarooqi团队与贝勒医学院徐勇团队合作 , 在NatureMedicine期刊发表了题为:Humanloss-of-functionvariantsintheSerotonin2Creceptorassociatedwithobesityandmaladaptivebehavior的研究论文【1】 。
该研究首次发现编码五羟色胺2C受体(5-HT2CR)的HTR2C基因的缺失突变会导致肥胖和适应不良行为 。 首次揭示了5-HT2CR参与调控人类的食欲、体重和行为 , 并进一步揭示了背后的机制 。 这项研究对于儿童严重肥胖具有重要的诊断和治疗意义 。
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研究团队通过对2548名严重肥胖患者和1117名非肥胖对照组进行外显子测序 , 在19名不相关人群(3名男性和16名女性)中发现了编码五羟色胺2C受体(5-HT2CR)的HTR2C基因的13个罕见基因突变 。 退这些基因突变的进一步鉴定显示 , 其中11种突变导致受体的功能丧失 。
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这些携带了HTR2C基因功能缺失突变的人有严重的嗜食症 , 以及某种程度的适应不良行为和情绪不稳定 , 包括强烈的情绪变化 , 例如无法控制的笑或哭 , 或高度易怒或脾气暴躁 。
研究团队将携带人类HTR2C功能缺失突变基因敲入小鼠基因组 , 结果显示 , 雄性小鼠出现肥胖和减少社交探索行为 , 而相应的雌性小鼠也表现出类似的问题 , 但严重程度较轻微 。 这证实了研究团队的猜测 , 即HTR2C基因的功能缺失突变与肥胖有关 。
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徐勇教授
徐勇教授表示 , 从诊断的角度来看 , 这是一个重要发现 , 建议HTR2C基因应该纳入儿童重度肥胖症的诊断基因组中 。
研究团队进一步确定了这种基因突变导致肥胖的具体机制 , 研究团队发现 , 五羟色胺2C受体(5-HT2CR)是维持下丘脑促黑皮质激素(POMC)神经元正常放电活动所必需的 , 而这些神经元放电是抑制暴饮暴食所必需的 。 当5-HT2CR发生功能缺失突变时 , POMC神经元的放电活动就会受损 , 就会导致暴饮暴食 , 从而变得肥胖 。
徐勇教授表示 , 这项研究证实 , 5-HT2CR功能缺失突变导致小鼠的社交能力下降 , 攻击性增强 , 在这项研究之前 , 几乎没有证据表明5-HT2CR是维持正常行为和防止攻击行为所必需的 。
【Nature子刊:揭示一种导致暴饮暴食和肥胖的新型基因突变】该研究还发现 , 由于5-HT2CR功能缺失突变而导致肥胖的患者 , 可能受益于Setmelanotide , 这是一种黑皮质素4受体(MC4R)激动剂 , 已在欧美获批临床使用许可 。
总的来说 , 该研究证明了5-HT2CR参与了人类食欲、体重和行为的调节 , 还发现了黑素皮质素受体激动剂可能有效治疗携带HTR2C基因突变个体的严重肥胖 。 研究团队还建议将HTR2C基因纳入儿童重度肥胖的诊断基因组 。
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