能量平衡調節體系研究的新進展

陳廣清 王瑞玲

能量平衡調節體系研究的新進展

陳廣清 王瑞玲

能量代謝;中樞神經系統;胰島素;瘦素;體重

機體能量儲存的脂肪信號和攝食相關的短期信號是大腦調節攝食和能量代謝的兩類傳入信號。攝食，體重和代謝穩態受到脂含量的傳入信號中胰島素和瘦素對中樞神經系統作用的影響。營養物質攝入后即刻產生的信號的種類較多，且主要在進食基礎上控制胃的排空和攝食的起止。這些短期信號包括通過迷走神經傳入的胃腸道內壁感受器接受的刺激，胃腸道神經元釋放的調節迷走神經功能的胺類物質，全身或局部作用的多肽類物質(如膽囊收縮素)。脂肪信號傳入下丘腦弓狀核等前腦結構，而攝食相關信號通過迷走神經傳入孤束核等后腦結構。攝食相關信號共同作用控制餐后的能量消耗，而與體內的能量儲存無關。

瘦素是ob基因的蛋白質產物，由成熟脂肪細胞分泌，是脂肪組織和中樞神經系統聯系的外周信號，作用于中樞神經系統，調節攝食，能量平衡，內分泌等。

瘦素通過中樞神經受體調節大腦中樞參與食欲控制神經元的活動，使大腦能夠對能量的攝取和消耗進行適當的調整，從而保證能量的出入平衡。

中樞瘦素受體的激活還能夠增加交感神經的活性，從而增加脂肪組織的能量消耗。瘦素受體突變可引起對瘦素敏感性降低，導致嚙齒類和人類食欲升高和肥胖。大多數肥胖的人都有比較高的血清瘦素濃度，但高瘦素血癥并不能減輕食欲或增加能量消耗。這種情形被稱為瘦素抵抗。瘦素抵抗的機理有兩種解釋:一是認為高濃度的瘦素未能到達特定大腦區域的靶器官;另一種解釋是:大腦特定區域神經元細胞的活性選擇性地被抑制或破壞。

010030呼和浩特市玉泉區紅十字醫院內科(陳廣清);呼和浩特市回民區衛生防疫站檢驗科(王瑞玲)

瘦素通過下丘腦調節能量和葡萄糖代謝并達到穩態，增加的脂肪量能夠使血液中的瘦素濃度升高，通過信號傳導蛋白和轉錄激活物3(STAT3)的磷酸化增強下丘腦的瘦素信號。如果過于肥胖，則會抵制(STAT3)的磷酸化，影響下丘腦的信號傳導。產生瘦素抵抗和能量代謝紊亂。肥胖是和2型糖尿病相關的一個主要的病理現象，但在肥胖人群中應用瘦素治療后并不能出現顯著意義的體重減輕，也不能降低葡萄糖和胰島素水平，提示存在瘦素抵抗。

胰島素是一種作用于中樞神經系統的信號，使機體貯存能量并減少能量的攝取，這樣就能使體重保持在一個穩定的水平。近幾年的研究發現胰島素受體遍布整個神經系統，特別集中在下丘腦中。有資料顯示，中樞神經系統胰島素可以影響肝臟產生葡萄糖。胰島素腦室灌注會對嚙齒動物肝臟產生葡萄糖形成明顯而迅速的抑制。這種影響會被同步灌注的胰島素抗體所阻斷。最近發現，這種影響是依靠下丘腦的KATP通道，因為它可以被優降糖，一種磺酰基KATP阻斷劑阻斷。一種KATP通道活化劑-二氮嗪，通過同一通道給入弓狀核內，對肝葡萄糖產生有相反的影響。因此，可以更加肯定KATP通道對弓狀核中糖代謝的調節過程有影響。

體重調節和葡萄糖穩態都部分依賴于細胞內信號傳導機制，因此如全身組織的胰島素信號傳導受損，則二者均可受影響。2型糖尿病患者的胰島素分泌減少或胰島素敏感性下降，使個體的胰島素作用下降，中樞胰島素作用也同樣如此。如中樞胰島素作用在疾病發生早期已出現，則有可能導致肥胖。

當中樞胰島素作用下降時，因為瘦素和胰島素具有相同的神經元作用靶點和信號傳導機制，在生殖和營養方面有交叉作用，所以，該信號系統的破壞可能會引起所有已知脂肪信號的負反饋，最終導致攝食熱量和能量儲存的增加。

有關能量和體重調節的體系總結如下:一:體脂的調節存在一個包括中樞神經系統在內的負反饋調節系統。二:在能量平衡調節中，沒有一個特定的平衡點，平衡點是由諸多因素相互作用達成的。三:所有已知的脂肪因子信號都是循環的。四:每一個脂肪因子輸入信號也由一些非脂肪因素調控。五:單餐是由各種迷走神經元輸入信號調節的，這些信號來自胃腸道，由物理的化學的肽能神經元信號與愉樂的情緒組成并相互作用，相互轉化整合而成。六:能量調節系統紊亂是一種普遍現象，其表現之一就是肥胖。