全球肥胖人口已超过十亿,与之相关的2型糖尿病、心血管疾病和癌症风险显著升高。尽管生活方式干预是基础,但并非对所有人都足够有效。新一代减肥药物通过靶向调节食欲和血糖的受体发挥作用,其中GLP-1受体激动剂(如Wegovy和Ozempic)已广为人知,而针对GIP受体的药物则呈现出令人困惑的悖论:Mounjaro和Zepbound激活GIPR,而MariTide阻断GIPR,两者却都能促进体重下降。剑桥大学代谢科学研究所的研究团队在《自然·代谢》发表的最新小鼠研究,终于揭开了这一矛盾背后的神经生物学机制。
不同脑区介导相反作用
研究团队利用基因编辑技术,分别在小鼠脑干和下丘脑特异性敲除GIPR基因。脑干是位于脊髓上端的区域,负责调节食欲和恶心反射;下丘脑则是控制饥饿和体重的核心枢纽。实验设计了三组小鼠:脑干缺失GIPR组、下丘脑缺失GIPR组和未修饰的对照组。研究人员给这些小鼠施用GIPR激动剂(激活受体)、GIPR拮抗剂(阻断受体)以及GLP-1药物,并监测食物摄入量、体重、脂肪量、血糖调节和脑活动。
结果清晰显示:GIPR激动剂通过脑干通路抑制食欲和减轻体重,而GIPR拮抗剂则通过下丘脑发挥作用。具体而言,在下丘脑阻断GIPR会解除一种生理性抑制,这种抑制通常限制脑干对饱腹信号的响应强度。换言之,下丘脑中的GIPR信号平时会“刹车”脑干的饱腹反应,而拮抗剂移除这个刹车,使得脑干对饱腹信号更加敏感,从而减少进食。
协同增效的联合用药潜力
研究还发现,GIPR阻断能够增强实验性胰淀素受体药物的效果,提示GIPR拮抗剂可能作为多种抗肥胖药物的增效剂。这一发现为解释MariTide的临床有效性提供了机制依据——MariTide正是将GIPR拮抗与GLP-1受体激活相结合,目前正处于3期临床试验阶段。研究第一作者Jo Lewis博士指出:“理解这些药物作用于哪些脑回路以及如何作用,有助于设计更优的药物,实现更大程度的减重和更少副作用,并可能与其他肥胖药物联合使用产生更强效果。”
Lewis博士强调:“我们的工作强化了大脑在肥胖治疗中的核心地位。肥胖药物并非仅仅作用于肠道或胰腺,它们对调节食欲和食物摄入的特定、可识别的脑回路具有重要影响。”这一观点颠覆了传统认知,将肥胖治疗的研究焦点从外周器官转向中枢神经系统。
机制解析与临床意义
GIPR属于G蛋白偶联受体家族,在胰腺、脂肪组织和大脑中均有表达。此前研究多聚焦于其外周作用,而本研究揭示了其在脑内不同区域的差异化功能。脑干中的GIPR激活直接抑制食欲,可能通过影响孤束核等与饱腹感相关的核团;下丘脑中的GIPR则参与调控能量平衡的长期信号,其阻断可增强对短期饱腹信号的敏感性。这种区域特异性解释了为何同一受体的激动剂和拮抗剂都能减重。
该研究为肥胖治疗提供了新的“脑区靶向”策略,未来或可通过设计特异性作用于特定脑区的药物,实现更精准的体重管理。同时,研究也提示联合用药时需考虑药物作用的脑区差异,以优化疗效并减少副作用。