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[ADA2014]葡萄糖稳态的大脑调控
——2014年ADA杰出科学成就奖笔谈
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作者:杨立勇 2014/7/22 14:53:00    加入收藏
内容概要:2014年ADA杰出科学成就奖授予美国德克萨斯大学西南医学中心Joel K. Elmquist教授。由于笔者曾在西南医学中心从事过博士后工作,对该中心的学术影响和科研实力有过近距离的观察和感受,因此,Elmquist教授获奖尤其令我关注。
  杨立勇   福建医科大学附属第一医院
  2014年ADA杰出科学成就奖授予美国德克萨斯大学西南医学中心Joel K. Elmquist教授。由于笔者曾在西南医学中心从事过博士后工作,对该中心的学术影响和科研实力有过近距离的观察和感受,因此,Elmquist教授获奖尤其令我关注。
  Joel K. Elmquist教授现为西南医学中心内科学主任和下丘脑研究中心主任,其获奖演讲题目为“克洛德·贝尔纳是正确的——葡萄糖稳态的大脑调控”。Elmquist教授的研究领域主要是大脑摄食调节通路的识别、体重和葡萄糖的体内平衡,其所领导的团队通过对小鼠特定的基因(如瘦素受体)进行调控,进而研究相应基因对小鼠摄食、体重和血糖的影响以及调控作用,结果发现,瘦素(leptin)可作用于下丘脑阿片促黑激素皮质素原(POMC)神经元,促进POMC 生成α-促黑激素(α-MSH),后者作用于黑皮素受体4(MC4R)发挥抑制食欲的作用。同时MC4R可调节交感神经和迷走神经,影响能量代谢和胰岛素摄取。此外,leptin可通过POMC神经元影响外周肝脏糖元的产生,改善大脑神经元中leptin的敏感性能够改善血糖稳态,但不减轻体重,提示leptin在下丘脑调控葡萄糖和代谢稳态中发挥重要机制,且这些作用独立于对肥胖、摄食及体重的影响之外。
  无独有偶,2013年ADA杰出科学成就奖获得者Jens C. Brüning的研究亦与下丘脑调控葡萄糖稳态有关。Brüning发现了下丘脑神经元的特殊功能,并揭示了胰岛素和营养物质对这些神经元进行调节以及对代谢产生影响的重要机制。他的研究还表明了其他下丘脑神经元信号在引起肥胖和糖尿病过程中起到的作用,包括炎症和应激信号通路。
  代谢稳态尤其是葡萄糖稳态调控机制一直是内分泌代谢领域关注的热点, 150多年前,法国杰出的科学家克洛德·贝尔纳(Claude Bernard)在他的论文“人与动物肝脏的新功能”中指出:哺乳动物体内糖的产生是由于神经系统的调节与控制作用。Joel K.Elmquist教授认为克洛德·贝尔纳是正确的。克洛德·贝尔纳是现代实验医学的奠基者之一,他不仅是提出内环境的概念的第一人,也是最早提出进行盲实验的科学家之一。令人遗憾的是,在克洛德·贝尔纳之后的漫长时期中,虽然仍有学者继续就神经系统调节代谢的机制开展了卓有成效的研究工作,但大多数学者对代谢稳态调控机制的关注点主要集中于外周的相关器官或组织,如胰岛、肝脏、肠道、肾脏等,在这些领域的发现和研究结果至今仍引领着这一领域相关疾病(如糖尿病)发病机制的解释及临床治疗策略的制定。
  Elmquist教授及其团队的研究成果为探索中枢神经系统调控血糖稳态的机制作出了突破性的的贡献,有望改变迄今对糖尿病等代谢疾病的病因学和治疗学的认识。今后,中枢神经系统有可能成为代谢性疾病调控或新药研发的重要靶点,从而引发相关领域革命性的变革。
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