一项针对小鼠的新研究揭示了肠道释放的一种激素如何作用于大脑并帮助调节身体的能量消耗。这种称为FGF19的激素激活了刺激使用更多的能量、燃烧脂肪以及有利于肥胖动物的体重控制和血糖水平的机制。相关研究结果发表在American Journal of Physiology—Endocrinology and Metabolism杂志上。
这些效应与FGF19在下丘脑中的作用相关，其中下丘脑是一个特定的大脑区域，整合周围和环境信号以调节能量代谢。这项研究的作者发现，下丘脑中的FGF19信号传导导致产热脂肪细胞（即通过燃烧能量产生热量的脂肪细胞）的活性增加。这一发现可能为开发针对肥胖、糖尿病及其他代谢性疾病的新型药物提供依据，这些药物基于模拟内源性化合物（即由机体自身产生的物质）作用的物质。
这种方法与目前市场上针对肥胖患者的一些前沿糖尿病疗法相似。例如，索马鲁肽可激活模拟激素 GLP-1 的受体，并向大脑传递饱腹信号。
根据这项研究，FGF19 还可减轻外周炎症并促进耐寒性。然而，在实验中抑制交感神经系统活动后，这些益处消失。这些作者发现，暴露于寒冷环境会增加下丘脑中 FGF19 受体的表达。下丘脑在维持体温方面发挥重要作用，这表明FGF19在能量平衡和体温调节中具有适应性作用。
论文通讯作者、巴西坎皮纳斯州立大学肥胖与并发症研究中心的Helena Cristina de Lima Barbosa教授解释道，“FGF19此前已被证实与食物摄入减少相关联。我们的研究开辟了新领域，表明它还通过作用于下丘脑并刺激白色脂肪组织和棕色脂肪组织中能量消耗的增加，发挥重要作用。换句话说，除了控制食欲外，它还刺激产热。因此，在与肥胖相关的治疗中，这将具有重要意义。”
逐步研究
FGF19参与能量代谢调控，主要在小肠中产生。在肝脏中，它调节胆汁酸的生成，以及葡萄糖和脂肪的合成。尽管它在肝脏中的主要功能已在科学文献中得到充分阐述，但它在大脑中的信号传导机制尚未得到充分研究。
论文第一作者Lucas Zangerolamo说道，“在实验室中，我们研究胆汁酸，它们调节FGF-19的释放。我们的初步研究使我们走上了这条道路。”
在8周龄时，小鼠被随机分为两组：一组为正常饮食组（对照组），另一组为高脂饮食组。FGF19被直接注射入肥胖小鼠的大脑中。这些小鼠被安置在温度、光照和水供应均受控的环境中。
在这篇论文中，这些作者指出，中枢FGF19信号传导通过增强交感神经系统活动和刺激脂肪组织产热作用，改善了能量稳态，使组织以热能形式消耗更多能量。
“大脑在调控身体脂肪含量方面发挥着极其重要的作用。它在接收外周组织信息的同时，也会触发指令。这些指令似乎通过交感神经系统传递，这为理解能量消耗提供了一种有趣的思路，”Barbosa补充道。
这些作者整合并分析了不同论文中关于下丘脑的公开单细胞RNA测序（scRNA-seq）数据。该技术可对单个细胞的RNA进行测序。他们通过分析超过5万个单细胞的转录组数据，识别出表达FGF19受体的下丘脑细胞类型。
他们解释称，当前的关键问题在于如何刺激机体产生更多FGF19。他们正继续探索这些与进食行为相关的信号通路如何与这一过程相关联。
“我们希望拓展这一理解。我们正在研究下丘脑，以评估当摄入高脂饮食时经常观察到的炎症反应，并探讨FGF19在此过程中是否发挥作用，”Zangerolamo表示。
