近日,來自美國哈林頓發現研究所的Atul R. Chopra團隊在Cell Metabolism雜誌線上發表了題為Protein tyrosine phosphatase receptor d serves as the orexigenic asprosin receptor 的文章,鑑定了調控Asprosin促食慾活性的受體——蛋白酪氨酸磷酸酶受體d(protein tyrosine phosphatase receptor d, Ptprd)。Ptprd缺失將導致小鼠食慾不振、身體消瘦,並且對內源性和外源性Asprosin均無響應。有意思的是,Ptprd的可溶性配體結合結構域(Ptprd-LBD)可以透過捕獲(sequester)血漿中的Asprosin來抑制食慾和血糖,進而治療肥胖小鼠。
白脂素(Asprosin)是哺乳動物白色脂肪組織中產生的一種蛋白質激素。2016年一篇發表於Cell上的文章揭示了Asprosin的發現之旅:新生兒型早衰症(Neonatal Progeroid Syndrome, NPS)是一種罕見的遺傳病,其顯著特徵是極度消瘦和因面板下的脂肪層缺失而出現的衰老容貌。醫學遺傳學家Atul R.Chopra博士及其團隊在研究NPS個體時,發現他們的FBN1(fibrilin 1,原纖蛋白)基因發生了突變,在編碼過程中pFBN1(profibrillin,前原纖蛋白)會被截去一段,導致pFBN1的C端缺失,缺失的這段被命名為Asprosin(由FBN1 C端的兩個外顯子編碼)。
研究表明,在肝臟中,Asprosin透過環狀單磷酸腺苷(cAMP)依賴性途徑啟用葡萄糖的快速釋放。NPS患者由於缺少Asprosin,肝臟釋放葡萄糖進入血液過程無法完成,因此機體中表現出較低水平的血糖和胰島素;在大腦中,Asprosin可以穿過血腦屏障,刺激下丘腦的飢餓中心來控制食慾和體重。在食慾控制中有兩類神經元:一類是刺激食慾的AgRP神經元,而另一類抑制食慾的POMC神經元。Asprosin對這兩類神經元都有作用:它能啟用刺激食慾的AgRP神經元,並使抑制食慾的POMC神經元失效。
Asprosin的發現及研究為糖尿病和肥胖的治療打開了一扇全新的大門,同時也引出了另一個備受關注的問題:Asprosin的受體是什麼?2019年有研究報道了肝臟Asprosin受體OR4M1(Olfr734是小鼠同源基因)。在小鼠中敲除Olfr734後,小鼠表現出明顯的肝臟功能缺陷,與Asprosin缺失引起的相關表型一致,而小鼠的食慾、體重並沒有受到明顯影響,提示在大腦中可能還存在其他受體調控Asprosin在神經系統中的功能。
近日,來自美國哈林頓發現研究所的Atul R. Chopra團隊在Cell Metabolism雜誌線上發表了題為Protein tyrosine phosphatase receptor d serves as the orexigenic asprosin receptor 的文章,鑑定了調控Asprosin促食慾活性的受體——蛋白酪氨酸磷酸酶受體d(protein tyrosine phosphatase receptor d, Ptprd)。Ptprd缺失將導致小鼠食慾不振、身體消瘦,並且對內源性和外源性Asprosin均無響應。有意思的是,Ptprd的可溶性配體結合結構域(Ptprd-LBD)可以透過捕獲(sequester)血漿中的Asprosin來抑制食慾和血糖,進而治療肥胖小鼠。
總的來說,研究人員鑑定了Asprosin的促食慾受體——Ptprd。在下丘腦AgRP神經元中,Asprosin作為一個高親和力的Ptprd配體,以細胞自主的方式調節該回路的活動。敲除Ptprd後導致強烈的食慾下降、消瘦、以及無法對Asprosin的促食慾作用作出響應。在AgRP神經元中特異性敲除Ptprd可引起對飲食誘導肥胖的抵抗。在小鼠迴圈中引入可溶的Ptprd配體結合域(Ptprd-LBD),可透過捕獲血漿中的Asprosin來抑制食慾和血糖水平。該研究為糖尿病和肥胖的治療提供了一種新方法。
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