肠道内分泌细胞(Enteroendocrine Cells,EEC)可以直接感知食物中的营养物质并释放调节性神经肽。进食后,食物中的糖、氨基酸和游离脂肪酸等刺激小鼠和人十二指肠中EEC释放神经肽GLP-1、GIP和PYY,达到抑制食欲的作用。临床上,目前以利拉鲁肽和司美格鲁肽为代表的GLP-1受体激动剂药物在肥胖症和二型糖尿病的治疗上有着显著的疗效。然而,EEC感知营养调控神经肽释放的分子机制是怎样的?EEC释放的神经肽如何调控机体的生理反应?EEC和神经内分泌细胞表达许多相同的神经肽,那么不同器官表达的神经肽是否具有不同的生理功能?
带着这些科学问题,利用模式生物黑腹果蝇中丰富的遗传学工具,我校湖南省动物肠道功能调控重点实验室翟宗昭教授课题组与华中科技大学同济医学院郭峥教授课题组合作,于2024年4月26日在Nature communications杂志在线发表了题为Dietary L-Glu Sensing by Enteroendocrine Cells Adjusts Food Intake via Modulating Gut PYY/NPF Secretion的研究论文,发现EEC感知食物中的L-谷氨酸后,降低自身钙震荡频率,减少PYY/NPF向体液中的分泌,进而解除两个肠神经细胞对进食的抑制作用,从而促进进食。有意思的是,EEC中钙信号震荡的频率,而不是强度,在控制着神经肽的分泌水平。此外,果蝇肠道EEC分泌的NPF与大脑神经内分泌细胞分泌的NPF具有截然相反的生理功能,不同位置的NPF激活不同区域的神经元,使得果蝇虽然只有一个NPF基因,但是可以完成哺乳动物中 NPY/PYY两个同源基因具有的生理功能。这一研究推动了对EEC根本工作机制的认识,也为理解EEC对营养的感知和干预EEC中神经肽的释放以调控动物生理代谢提供了新的研究线索。
华中科技大学为论文第一单位,翟宗昭和郭峥教授为论文共同通讯作者。
详见BioArt报道:https://mp.weixin.qq.com/s/KfRIurgSwUgw0_wEFTQkkA