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Nature 重磅 | 中药天然化合物葛根素成为减肥新帮手,传统中药研究上岸顶刊!
- 分类:华盈视角
- 作者:岳影
- 来源:达吉特公众号
【概要描述】中药天然产物登顶Nature!葛根素靶向GABRA1调控“脑肠轴”减少脂肪吸收,为减肥提供新思路
Nature 重磅 | 中药天然化合物葛根素成为减肥新帮手,传统中药研究上岸顶刊!
【概要描述】中药天然产物登顶Nature!葛根素靶向GABRA1调控“脑肠轴”减少脂肪吸收,为减肥提供新思路
- 分类:华盈视角
- 作者:岳影
- 来源:达吉特公众号
- 发布时间:2024-09-20 13:10
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随着全球饮食结构的变化,油脂类高热量食物摄入大幅增加,导致肥胖患病率逐年攀升。降低脂肪的摄入可以减少肥胖的发生,通常认为,脂肪主要在机体的肠道内被吸收,是器官通过扩散方式的自主性过程。
上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆教授团队2024年9月在Nature上发表了题为“A brain-to-gut signal controls intestinal fat absorption”的文章,首次发现大脑能够通过“脑-肠轴”神经通路,直接调控肠道对脂肪的吸收。研究表明,脑中的迷走神经背侧运动核(DMV)神经元受到抑制后,能够缩短空肠上皮细胞的微绒毛长度,从而抑制肠道脂肪吸收。此外,该研究发现中药葛根的主要活性成分葛根素通过靶向该途径,有望成为治疗肥胖和代谢性疾病的新突破。
| 01、DMV控制空肠脂肪吸收
研究人员首先利用化学遗传技术(DREADDS)靶向抑制了小鼠DMV的PHOX2B神经元。结果显示,与对照组相比DMV受到抑制的小鼠体重增加减少,且空肠脂肪吸收减少。进一步体内实验表明,此类肠表型是由于DMV神经元失活所导致的,反向验证发现DMV的激活会导致小鼠脂肪吸收和体重增加(图1)。以上结果表明,DMV 的活性在调节空肠脂肪吸收和体重变化方面起着关键作用。
图1 DMV控制空肠脂肪吸收
| 02、葛根素抑制DMV活性,调控脂肪吸收
其次,研究人员将药物治疗和电生理学相结合,结果发现一种传统上用于治疗心脑血管疾病的中药单体葛根素,其能够显著抑制DMV神经元,具有调节脂肪吸收的潜力。体内实验表明,经葛根素治疗的HFD小鼠其DMV神经元被显著抑制,体重和空肠脂肪吸收也呈现降低趋势(图2)。这些结果表明,葛根素通过抑制DMV神经元活性,减少空肠脂肪吸收。
图2 葛根素抑制DMV活性调控脂肪吸收
| 03、葛根素靶向GABRA1调控“脑-肠轴”
为了阐明葛根素通过DMV神经元调控脂肪吸收的分子机制,研究人员合成了葛根素光亲和反应探针,利用ABPP技术寻找葛根素的作用靶点。结果发现,在筛选到的571种潜在靶点蛋白中,有14种属于膜受体和离子通道。其中,GABAA受体α1亚基(GABRA1)在DMV中大量表达,可能是葛根素的潜在靶点。随后,研究人员采用Western Blot和细胞水平上的免疫荧光共定位分析验证了葛根素和GABRA1间的相互作用,并利用冷冻电镜确定了二者的结合模式与结合位点。上述结果表明,葛根素通过靶向GABRA1,对DMV-迷走神经轴发挥抑制作用。
图3 葛根素靶向GABRA1调控脑-肠轴
| 04、葛根素通过DMV缩短空肠微绒毛长度,减少脂肪吸收
最后,研究人员利用体内实验将病毒靶向投射到小鼠空肠DMV神经元区域,结果显示DMV神经元失活的小鼠体重增加较少,同时脂肪吸收得到显著控制。进一步探究表明,小鼠腹腔注射葛根素后,调控空肠微绒毛的相关基因表达下调,且空肠微绒毛的长度缩短。此外,DMV中GABRA1的缺失能够减弱葛根素的作用(图 4)。以上结果表明,葛根素通过DMV-迷走神经通路影响空肠微绒毛长度,调控脂肪吸收。
图4 葛根素靶向GABRA1调控脑-肠轴,减少脂肪吸收
| 总结与讨论
本研究首次发现了天然化合物葛根素通过靶向GABRA1,调控脂肪吸收的脑-肠通路,打破了对于肠道吸收脂肪的传统认知。本研究为治疗肥胖疾病提供了新的策略,也为中药在治疗现代医学疾病带来了更多的思路和启发,传统中药研究上岸Nature也再次证明了中医药正大踏步迈向全世界。
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| 相关文献
Lyu Q, Xue W, Liu R, et al. A brain-to-gut signal controls intestinal fat absorption. Nature. 2024 Sep 11. doi:10.1038/s41586-024-07929-5
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