减肥药物如何抑制食欲?这一长期困扰科学界的问题近日有了新突破。来自美国德州大学西南医学中心和俄勒冈健康与科学大学的研究人员,在7月20日的《Neuron》杂志上揭示了5-羟色胺(serotonin)抑制食欲的分子机制,为开发更安全的减肥药物提供了新靶点。
5-羟色胺是一种大脑神经递质,已知能调节情绪和食欲。此前,一些减肥药物如西布曲明(sibutramine,商品名Meridia)和氟苯丙胺(fenfluramine)通过增加大脑中5-羟色胺水平来抑制食欲,但后者因导致心脏瓣膜病变而被撤市。然而,5-羟色胺如何具体作用于食欲调控的分子通路一直未知。
在这项研究中,科学家利用小鼠模型,发现5-羟色胺作用于大脑视丘下部(hypothalamus)——一个已知调节能量平衡的区域。具体来说,5-羟色胺的受体表达在控制食物摄入和体重的特定神经元上。当5-羟色胺与这些受体结合时,会减少一种名为AgRP(Agouti-related peptide)的蛋白释放。AgRP是一种强效的食欲刺激因子,而5-羟色胺通过抑制AgRP的释放,从而降低食欲。同时,5-羟色胺还能促进另一种蛋白α-MSH(α-melanocyte-stimulating hormone)的表达,α-MSH具有抑制食欲的作用。
为了进一步验证,研究人员使用了增强或干扰5-羟色胺活性的药物,并观察小鼠的食欲变化。他们发现,这些药物通过影响黑皮质素受体(melanocortin receptor)发挥作用——AgRP和α-MSH共同作用于这一受体,但作用相反。此外,研究还鉴定出黑皮质素受体的一种亚型——黑皮质素受体4(melanocortin receptor-4),它在食欲调控中起关键作用。
这一发现不仅阐明了5-羟色胺抑制食欲的分子机制,还为开发更精准、副作用更小的减肥药物提供了理论基础。未来,科学家可以针对AgRP或黑皮质素受体4设计药物,避免影响心脏瓣膜等副作用。