2022-11-06 細(xì)胞 細(xì)胞

本文研究結(jié)果表明，體育鍛煉不僅能在骨骼肌中產(chǎn)生IL-6，這已經(jīng)是眾所周知的，而且還會(huì)增加下丘腦中IL-6的水平。

下丘腦白介素-6（IL-6）能施加廣泛的代謝控制效應(yīng)，近日，一篇發(fā)表在國(guó)際雜志Science Advances上題為“Evidence for a neuromuscular circuit involving hypothalamic interleukin-6 in the control of skeletal muscle metabolism”的研究報(bào)告中，來(lái)自巴西坎皮納斯州立大學(xué)等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們通過(guò)研究首次描述了一種神經(jīng)肌肉回路，其或能將肌肉脂肪的燃燒與大腦中一種蛋白質(zhì)的作用聯(lián)系起來(lái)；本文研究結(jié)果或能幫助研究人員深入理解經(jīng)常進(jìn)行體育鍛煉如何幫助減肥，從而就加強(qiáng)了這種習(xí)慣對(duì)機(jī)體健康重要性的理解。

研究者Eduardo Ropelle說(shuō)道，我們開(kāi)始著手對(duì)IL-6蛋白的作用進(jìn)行研究，其是一種促炎性細(xì)胞因子，但卻在包括運(yùn)動(dòng)在內(nèi)的一些情況下會(huì)發(fā)揮不同的功能，在這種情況下，其功能就是燃燒肌肉脂肪。如今研究人員通過(guò)對(duì)小鼠進(jìn)行后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)IL-6蛋白被直接注入大腦中后，腿部肌肉脂肪的氧化作用就會(huì)立即開(kāi)始發(fā)生；研究人員對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析想要闡明是否存在一種特殊的神經(jīng)回路能將下丘腦（控制多種功能的大腦區(qū)域）中IL-6的產(chǎn)生于骨骼肌脂肪的分解聯(lián)系起來(lái)。

此前研究結(jié)果表明，下丘腦中的特定部位（腹內(nèi)側(cè)核，ventromedial nucleus）在受到刺激時(shí)就會(huì)改變肌肉的代謝，當(dāng)檢測(cè)到大腦區(qū)域中IL-6受體的存在時(shí)，研究人員就提出了這樣一種假設(shè)，即在該區(qū)域中蛋白質(zhì)的產(chǎn)生或許能激活一種神經(jīng)肌肉回路，從而就有利于骨骼肌中脂肪的燃燒。

目前研究人員已經(jīng)進(jìn)行了多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)該回路的存在，在其中一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，研究人員切除了每只小鼠腿部的部分坐骨神經(jīng)，坐骨神經(jīng)會(huì)從下脊柱延伸到腳的部分。當(dāng)IL-6被注射到大腦中后，脂肪就會(huì)按照預(yù)期那樣在完整的腿部燃燒，但在神經(jīng)被切斷的腿上卻不會(huì)燃燒，該實(shí)驗(yàn)或許就表明，肌肉脂肪的代謝只得益于下丘腦和肌肉之間的神經(jīng)連接。

揭示體育鍛煉燃燒機(jī)體肌肉脂肪的分子機(jī)制。

圖片來(lái)源：Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm7355

為了闡明神經(jīng)系統(tǒng)是如何與肌肉之間進(jìn)行連接的，研究人員利用了能阻斷小鼠α和β-腎上腺素能受體的藥物，在這種情況下，這些受體負(fù)責(zé)接收神經(jīng)信號(hào)從而使肌肉完成大腦所決定的功能。而阻斷β-腎上腺素能受體的效果并不大，但當(dāng)α-腎上腺素能受體被阻斷時(shí)，肌肉脂肪的氧化作用就會(huì)停止或急劇減少。

計(jì)算機(jī)模擬（硅分析）結(jié)果表明，下丘腦IL-6基因表達(dá)與兩個(gè)肌肉α-腎上腺素能受體亞單位（腎上腺素能受體α2A和α2C）密切相關(guān)，當(dāng)IL-6被注射到通過(guò)遺傳工程修飾無(wú)法產(chǎn)生這些受體的小鼠大腦中后，研究結(jié)果得到了證實(shí)，即這些小鼠腿部肌肉的脂肪并沒(méi)有被代謝掉。

研究者Ropelle說(shuō)道，本文研究的一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)就是神經(jīng)肌肉回路和后續(xù)脂肪燃燒之間的關(guān)聯(lián)，后期的脂肪燃燒則是指當(dāng)鍛煉停止后所發(fā)生的脂肪氧化，這一過(guò)程一直被認(rèn)為是次要的，但事實(shí)上，其能夠持續(xù)幾個(gè)小時(shí)，而且應(yīng)該被認(rèn)為對(duì)于減肥的過(guò)程是重關(guān)重要的。

本文研究結(jié)果表明，體育鍛煉不僅能在骨骼肌中產(chǎn)生IL-6，這已經(jīng)是眾所周知的，而且還會(huì)增加下丘腦中IL-6的水平；因此，很有可能其影響效應(yīng)要比鍛煉本身持續(xù)的時(shí)間要長(zhǎng)的多，這就強(qiáng)調(diào)了鍛煉對(duì)于任何抵御肥胖的干預(yù)措施的重要性了。綜上，本文研究結(jié)果表明，腹內(nèi)側(cè)下丘腦中IL-6/胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶軸或能控制骨骼肌中的脂肪酸代謝過(guò)程。

原始出處：

CARLOS KIYOSHI KATASHIMA,THAYANA DE OLIVEIRA MICHELETTI, RENATA ROSSETO BRAGA, et al. Evidence for a neuromuscular circuit involving hypothalamic interleukin-6 in the control of skeletal muscle metabolism, Science Advances (2022). DOI:10.1126/sciadv.abm7355

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