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        食欲和生育存在基因控制總開關

        [ 更新時間:2008-12-29 ]

        來源:科技日報 
          科學家早就了解體重與生育力之間的相互關系,譬如,太瘦的婦女往往不太容易懷孕。最近,美國薩爾克生物研究所的研究人員在小鼠的大腦中發現了控制這兩者的一個基因總開關,而這個總開關在人類身上可能也以同樣的方式運作著。 
          8月31日《自然•醫學》雜志網絡版上發表的該項研究成果表明,由基因變異產生的這個總開關TORC1,可造成遺傳性肥胖和不育,但通過一種新型藥物也許可以進行調節。領導該項研究的克萊頓基金會多肽生物學實驗室教授馬克•蒙特米尼稱,這個基因對運行于身體脂肪與大腦間的信令菊花鏈來說至關重要,可能在決定人類吃多少以及是否有后代等方面發揮著關鍵作用。 
          蒙特米尼表示,這個基因可能和已知著名的食欲調節者——瘦素同等重要。因為瘦素能打開TORC1,這反過來又激活了一些幫助控制食欲和生育能力的基因的活性。 
          論文的第一作者朱迪思•阿爾塔霍斯博士一直致力于了解人體的能量平衡,尋找消除肥胖、糖尿病和其他代謝綜合癥的方法。在該項研究中,她監視了從身體脂肪傳向大腦并通知大腦身體吃多少才最好的信令。能形成該功能的初級荷爾蒙就是瘦素,該荷爾蒙從血液中流向大腦中的下丘腦(食欲中心),使大腦了解身體的營養狀況。已知該荷爾蒙也在生育中發揮著作用,如極瘦的婦女通常沒有月經,但直到該研究之前,尚無人了解瘦素的作用究竟是什么。 
          蒙特米尼說,食欲和生育力的協同控制帶來了很大的進化優勢。如果沒有食物,大腦就會認為不必生育,因為沒有身體脂肪,子宮內的胎兒生長就會發育遲緩;沒有食物來補充人體的能量儲備,就沒有東西來喂養后代。瘦素可非常成功地給大腦指示出已吃了多少食物,99%%的時間里,瘦素能對食物攝入量和能量使用進行平衡。但問題是并沒有一種能在100%%時間里工作的機制,就是這些微小的不足會導致身體出現超重。 
          當大腦對瘦素信令“裝聾作啞”的時候,肥胖就隨之而來。因此,蒙特米尼的研究目標之一就是試圖找到一種方法確保大腦信令能被聽到。為此,研究人員不得不對所有與飽脹感相關的信令進行了解。 
          經過多年研究,他們曾發現了一個扮演能量開關,能打開或關閉其他基因的基因家族。其中一個基因TORC2的作用就像是一個禁食開關,通常人在睡眠狀態時,血糖值比較低,此時該基因就能觸發肝臟中的葡萄糖生產。在白天,胰島素一般關閉了TORC2,以保證血糖值不要太高。 
          在新的研究中,研究人員則監視了TORC1的功能。他們制造出缺乏一個或兩個TORC1基因副本的小鼠。實驗表明,缺乏TORC1的小鼠在出生時并無異樣,但8周后它們開始增重,并到成年后一直保持肥胖。和普通小鼠相比,它們的脂肪量要高出2至3倍,而且開始出現胰島素抵抗綜合癥。它們的荷爾蒙和血糖水平和在患有這些疾病的人體中發現的非常相似。 
          研究人員還驚奇地發現,無論是雄性還是雌性小鼠都患上了不孕癥,經解剖后發現,雌性小鼠的子宮和卵巢都已功能失調。研究人員表示,雖然不孕癥并不是研究的目標,但實驗發現瘦素不僅是調節體重的重要激素,對調節生育來說也非常重要。 
          研究人員發現,在神經細胞中發現的TORC1,可對綁定在相同細胞外部受體的瘦素發出的信令進行回應。TORC1能打開很多基因,其中兩個已為科學家所知。一個是抑制食欲的CART(可卡因和安非他命調節轉錄)基因,另一個是生育必需的KISS1(以美國賓州大學赫爾謝醫學中心的發現者命名)基因,該基因的突變可導致不孕。 

         

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