研究人員表明腸道激素神經肽F通過胰高血糖素樣和胰島素樣激素起作用

筑波——腸降血糖素是腸道細胞分泌的激素，可調節(jié)胰腺胰島素和胰高血糖素，從而控制哺乳動物的糖代謝。盡管已在無脊椎動物中鑒定出胰島素和胰高血糖素的對應物，但尚未描述與腸促胰素等效的激素。現在，筑波大學的研究人員證明，中腸產生的一種激素神經肽 F (NPF) 在果蠅中發(fā)揮著這種復雜的作用。

生命過程由不同的神經內分泌反饋系統精心策劃，這些系統在整個動物界都保持著基本的相似性。作為對膳食糖的反應，來自哺乳動物腸道的腸促胰素刺激胰腺細胞產生胰島素并抑制其反調節(jié)激素胰高血糖素。它們一起對抗性地微調糖水平：胰島素清除循環(huán)碳水化合物并促進脂肪儲存，而胰高血糖素則起調節(jié)作用。

早先在果蠅 Drosophila melanogaster 中發(fā)現了 NPF 的生殖功能后，研究小組想知道它在其他生物過程中的作用，特別是在能量穩(wěn)態(tài)中的作用。他們的研究策略包括先進的基因工程，以產生特定基因敲除菌株(其中基因表達已被滅活或刪除)和敲入菌株(其中基因序列的一對一替換已在特定位置)。尖端的實驗室技術被用來揭示遺傳和分子信號通路以及潛在的細胞機制。

研究人員能夠證明 NPF 是由腸道內分泌細胞分泌的，以響應膳食糖分。它向心體(昆蟲的腺樣器官)中的 NPF 受體發(fā)出信號，并刺激昆蟲大腦中的胰島素產生細胞抑制胰高血糖素樣激素，同時增強胰島素樣肽的產生。這會增加血淋巴(昆蟲體腔中的循環(huán)液)中的葡萄糖水平，并促進體內脂肪中的脂質積累。

“我們的研究表明，果蠅中腸 NPF 的喪失或 NPF/NPFR 信號紊亂會產生類似于哺乳動物腸促胰素喪失的代謝紊亂，例如脂肪代謝障礙(健康脂肪的減少)、低血糖癥和食欲亢進(過度喂養(yǎng))，”Ryusuke Niwa 教授該研究的主要作者解釋說。“重要的是，雖然 NPF 也由大腦產生，但我們證明腦源性 NPF 缺乏這種功能，而且果蠅NPF 在結構上不同于哺乳動物腸促胰素。然而，有必要進一步研究 NPF 在其他潛在靶組織中的作用。”

這項研究強調了昆蟲和哺乳動物之間依賴糖的代謝過程的潛在相似性。更好地了解腸促胰素的功能作用可能會為與其功能障礙相關的醫(yī)學疾病(如肥胖和 2 型糖尿病)的治療策略提供信息。

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