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神经肽Y与肥胖疾病的关系及其对物质代谢和内分泌的影响_杂志文章
神经肽Y与肥胖疾病的关系及其对物质代谢和内分泌的影响
发布时间:2018-11-16浏览次数:5返回列表

文◎宋超(沈阳体育学院研究生部)

神经肽Y是一种由36个氨基酸组成的肽类激素,属胰多肽家族,参与机体多种生理功能的调节,广泛分布分布于中枢神经系统和外周的许多器官诸如胰腺中动脉、导管、腺泡及胰岛周围均有神经肽Y的神经分布,胰岛内分泌细胞中也有神经肽Y的细胞。其中,NPY在下丘脑的浓度很高,它主要来自下丘脑弓状核的神经元,此神经元突起延伸至室旁核和背中核,二者含有丰富的NPY免疫反应神经末梢。NPY神经元的主要生理作用如下:在饥饿、胰岛素缺乏的糖尿病、泌乳和剧烈运动状态下能刺激摄食和能量的高效贮存,主要表现在饮食亢进和棕色脂肪组织产热减少,这对于恢复能量平衡和生存具有重要的意义。因此NPY神经元对能量稳肽的调节可能在于它们能明显感受到机体贮能减少,并通过刺激摄食和减弱产热来恢复能量平衡。对NPY的研究,将有助于深入了解NPY在机体生长、发育、生殖、衰老及多种内分泌、代谢疾病中的作用,并为某些疾病的诊断和治疗提供新的途径。

一、NPY与肥胖的关系

肥胖的根本原因在于机体热能摄入大于消耗,多余的热能转化为脂肪储存于体内。下丘脑是机体食欲调节中枢,通过复杂的“食欲调节网络”(appetite regulationnetwork.ARN),接受和传递各种食欲调节因子(包括食欲促进因子和食欲抑制因子)的信号,对食欲进行综合的调节。也就是说,中枢神经系统是摄食行为的重要调节者。下丘脑损伤和脑区的直接刺激研究提示,脑调节能量代谢的部位多集中在下丘脑。日益增多的事实证明,在下丘脑中NPY有刺激摄食的作用。在脑室中注射NPY可引起多种动物,例如大鼠、小鼠、猪等的食欲增加。研究发现当长期在脑室中给予NPY,导致多食、体重增加,血甘油三酯增高,增加肝组织的生脂活性。Wilding对生理性多食模型一妊娠、哺乳期动物进行研究,发现妊娠,哺乳期进食较对照组明显增加,其弓状核NPY的mRNA也较对照增加,血中胰岛素及血糖水平和对照组无差异。外源性给予NPY与多食的生理模型均证明,NPY具有刺激摄食的作用。用正常血糖高胰岛素钳夹技术证明,脑室灌注NPY使腹股沟及子宫旁脂肪组织对糖的利用增加,而肌肉组织对糖的利用下降。腹股沟脂肪组织中GLUT的表达及蛋白含量均增高。所以说,NPY与肥胖之间存在着密切的联系。近年发现由脂肪组织合成的瘦素Leptin,其参与摄食及体内能量代谢的调节,也是通过NPY而发挥作用的。由于肥胖基因的突变,使体内瘦素表达为一种无活性的蛋白质。瘦素的缺乏,使大鼠出现多食、血糖增高、肥胖及弓状核NPY的mRNA水平的增高给予外源性瘦素,可使弓状核NPY的mRNA表达接近正常,而使多食、血糖增高及肥胖等症状逆转。瘦素注射入血中能迅速进入下丘脑的内侧基底部及弓状核及附近的脑区,与这些部位的瘦素受体结合,对NPYmRNA的表达进行调控。对ob/ob具有肥胖症状的小鼠造成NPY的基因变异,使之缺乏瘦素也缺乏NPY,与原ob/ob鼠对照,发现摄食下降,能量消耗增加,发生糖尿病、不育、生长发育迟缓的倾向明显降低。从而进一步证实瘦素通过NPY对体内代谢发生作用。

二、NPY与高血压的关系

2型糖尿病患者常合并高血压亦是造成2型糖尿病的危险因素之一。研究发现原发性高血压血浆中NPY的水平明显增高,且男女之间无性别差异,老年性收缩期高血压幅度与血浆中NPY水平成正相关,治疗后可使其下降,均提示NPY与高血压的发病有关。高血压患者中NPY的加压作用有所加强,同量的NPY可使其血压较正常组升的更高,且在应激状态下NPY释放量较高,血浆中较高的NPY可导致动脉壁交感神经密度增高,促进高血压的发生发展,给予外源性NPY可通过兴奋NPY的Yl受体直接升高血压,并通过Yl受体的兴奋促进血管平滑肌细胞的DNA和蛋白合成,刺激血管平滑肌细胞增长,使血管增厚,管腔变小,周围血管阻力增加,使血压升高。2型糖尿病患者血浆中NPY水平增加,可通过上述机制造成不同程度的高血压,同时,高血压患者中NPY含量的增加亦会影响胰岛素的分泌,参与2型糖尿病的发病。总之,NPY可通过多种途径参与高血压的发病。综上,NPY可能与2型糖尿病的发病机制有密切关系,并参与了病理过程多个环节,为2型糖尿病的研究与治疗提供了一个新的方向。

三、NPY与胰岛素分泌及糖代谢的关系

有实验显示,在Wistar大鼠的的胰腺外分泌实质中可见神经肽Y阳性神经纤维分布,在动脉的外膜及胰岛周围可见神经肽Y阳性神经纤维围绕。研究证实刺激内脏自主神经可使胰静脉中神经肽Y含量增高3~7倍,神经肽Y增高可抑制胰腺的外分泌。神经肽Y的脑室灌注,可引起血中胰岛素水平增高。提示神经肽Y神经可能参与胰腺外泌及内分泌的调节。在鼠胚胎发育早期可见神经肽Y与胰岛素共存,在培养的p细胞株中也发现有神经肽Y的mRNA表达。故认为神经肽Y可能通过神经、旁分泌或自分泌来调芾胰岛的内分泌功能。本研究观察到正常鼠胰岛的内分泌细胞中可见神经肽Y阳性细胞分布,神经肽Y阳性细胞主要分布于胰岛周边,在胰岛中央也可见一些阳性反应较弱的细胞。

胰岛素抵抗是指胰岛素作用的靶器官组织如肝、肌肉、脂肪组织对一定量的胰岛素的生物学反应低于正常预计水平它是发生2型糖尿病的重要因素之一。有研究报道,胰腺的内外分泌组织中均有可见NPY阳性纤维分布,NPY可通过神经内分泌,旁分泌,自分泌来调节胰岛素的分泌,NPY的脑室灌注可引起血中胰岛素水平增高,在大鼠脑室中注入NPY,每天lOul共7天结果发现血中胰岛素水平明显高于对照组,利用正常血糖高胰岛素钳夹结合3H葡萄糖技术测定体内糖的利用,发现NPY给予组存在着胰岛素抵抗。有实验证实糖尿病鼠胰岛中NPY含量和mRNA水平均有所增加,NPY使白色脂肪组织胰岛素介导的葡萄糖的摄取增加,而使肌肉组织胰岛素介导的糖的利用降低,NPY含量的增加引起的多食与肥胖是2型糖尿病存在外周胰岛素抵抗的重要机制,NPY既可直接作用于胰岛素的信号转导系统又可通过对瘦素的影响而引起胰岛素抵抗。

四、NPY与生长激素的关系

肥胖鼠的体长较正常鼠短,其生长激素GH的分泌下降.在ob/ob鼠并同时造成NPY基因突变者,体长较ob/ob鼠明显增长,而GH的分泌增加。Barker等对卵巢切除的母羊,给予丰富食物和限制食物的对照研究,发现限制食物组的GH分泌减少,且其下丘脑弓状核NPY的mRNA增高,提示食物对GH的影响可能受下丘脑特定脑区NPY的调节。NPY参与GH分泌的确切机制尚不太清楚,目前研究提示NPY通过参与GH的反馈调节机制而发挥其生理作用。GH的分泌是受生长激素释放激素和生长抑素调节的,同时也受自身的反馈调节。将鼠的GH注射到弓状核和室周核,可致GH分泌的抑制,而注射到其它脑区无效。GH注射后可发现弓状核及室周核c2fos基因神经元活性标志的表达。在弓状核c2fos基因在NPY神经元表达,在室周核为生长激素神经元表达。研究发现生长抑素神经元上有GH受体,位于弓状核的生长激素释放激素神经元上几乎没有GH受体,Npy神经元上却有GH受体,且GH作用可引起NPY神经元早期应激基因c2fos的表达,故推测NPY参与GH的反馈调节。

耐力训练有明显的降低体脂的作用,耐力训练可使饮食性肥胖大鼠脂肪组织瘦素受体基因表达上调,与Leptin的结合量增加,直接作用于脂肪组织,促进脂肪分解代谢,减少体脂。有效利用血FFA供能,降低肥胖所伴随的高血FFA水平,如果结合饮食控制效果更好。实验已实,十五周高脂饮食诱导了肥胖敏感大鼠体内脂肪堆积,血清瘦素浓度升高,同时下调下丘脑瘦素受体的基因表达,使瘦素敏感性下降,产生瘦素抵抗,机体长期处于能量正平衡,导致肥胖。七周耐力训练能够使肥胖敏感大鼠机体能量消耗增加,脂肪减少,血清瘦素浓度下降,亦同时上调下丘脑瘦素受体基因表达,使瘦素敏感性增加,从而缓解了瘦素抵抗,机体能量产生负平衡,最终达到减肥效果。NPY在运动减肥的应用与研究中扮演着重要角色。近年来对于NPY的研究已取得一定的进展,但仍需深入研究。

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