糖尿病可能会抑制大脑中的胆固醇

大脑含有的胆固醇比身体其他任何器官都多,它必须自己产生胆固醇,如果不能产生足够的胆固醇,它就不能正常工作。胆固醇代谢缺陷与阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病有关。现在乔斯林糖尿病中心的研究人员发现,糖尿病会影响大脑产生多少胆固醇。

乔斯林大学综合生理学和代谢研究部门负责人、医学博士C. Ronald Kahn实验室的科学家们发现,大脑胆固醇合成——大脑胆固醇的唯一来源——在几个糖尿病小鼠模型中下降了。他们的研究成果发表在11月30日的《细胞代谢》杂志网络版上。

“由于神经元需要胆固醇来与其他细胞形成突触(连接),胆固醇的降低可能会影响食欲调节、行为、记忆甚至疼痛和运动活动等神经功能,”卡恩博士说,她也是哈佛医学院的玛丽·k·艾柯卡医学教授。“因此,这对糖尿病患者有广泛的影响。”他指出,其他调查已经收集了强有力的证据,表明糖尿病患者可能在大脑功能或应对压力的方式上表现出不同类型的改变。

卡恩博士补充说:“众所周知,胰岛素和糖尿病在调节肝脏中胆固醇合成方面发挥着重要作用,血液中循环的大部分胆固醇都来自肝脏。”“但没有人怀疑过胰岛素和糖尿病会在大脑胆固醇合成中发挥重要作用。”

除了在阿尔茨海默病和其他形式的神经功能障碍中发挥潜在作用外,新发现的机制可能在糖尿病神经病变中发挥作用,这仍然是治疗的一个巨大挑战。

糖尿病患者也更容易抑郁,记忆丧失和没有糖尿病的人相比,患有糖尿病的人的饮食失调,成像研究表明,与没有糖尿病的人相比,患有糖尿病的人的大脑功能发生了改变。

此外,这一发现提出了一个关于抗胆固醇药物和糖尿病之间潜在相互作用的问题。

在乔斯林的研究中,科学家们首先检测了胰岛素缺乏(1型)糖尿病小鼠模型下丘脑中的基因表达。他们发现几乎所有胆固醇合成基因的表达都有所下降,其中包括一种名为SREBP-2的基因,它是胆固醇生成的主要调节因子。在这些动物的大脑皮层和大脑的其他区域也有类似的发现,在其他几个糖尿病小鼠模型中也有类似的发现。在胰岛素缺乏的动物中,这种现象与胆固醇合成减少有关。治疗小鼠胰岛素时,可采用正常注射或注射入流感在大脑周围,逆转了这个过程。

卡恩说:“我们的研究表明,这些影响既发生在神经元中,也发生在支持神经元的‘胶质’细胞中,这些细胞有助于为神经元提供一些营养物质。”“最终,这会影响进入神经元膜的胆固醇含量,神经元膜形成突触和突触囊泡,突触囊泡是含有神经递质的小结构。”

此外,乔斯林的研究表明,大脑胆固醇合成的减少与食欲之间存在联系。当科学家们用RNA干扰技术暂时减少正常小鼠下丘脑中的胆固醇生成时,这些动物开始吃得更多,体重显著增加。其他实验室之前的研究已经证明,糖尿病可能会影响与食欲调节有关的大脑激素。

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铃木亮博士是卡恩实验室的博士后研究员,他是这篇论文的第一作者。乔斯林的其他贡献者包括Kevin Lee和Enxuan Jing。其他合著者包括波士顿儿童医院的Sudha B. Biddinger,德克萨斯大学西南医学中心的Jeffrey G. McDonald,西雅图华盛顿大学的Thomas J. Montine和Suzanne Craft。这项工作得到了美国国立卫生研究院、艾柯卡基金会和Manpei Suzuki糖尿病基金会的支持。

关于乔斯林糖尿病中心

乔斯林糖尿病中心是世界上卓越的糖尿病研究和临床护理机构。乔斯林致力于确保糖尿病患者健康长寿,并为糖尿病预防和治疗提供真正的希望和进展。乔斯林医学博士埃利奥特·p·乔斯林于1898年创立,是哈佛医学院附属的一个独立的非营利性机构。有关乔斯林的更多信息,请访问http://www.joslin.org

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