과학자들이 중년 비만의 숨겨진 생물학적 원인을 발견했습니다.

일본 나고야 대학 연구진과 동료들은 중년 비만이 신진대사와 식욕을 조절하는 뇌 영역인 시상하부 뉴런 모양의 연령 관련 변화로 인해 발생한다는 사실을 발견했습니다.

멜라노코르틴 4 수용체(MC4R)라는 단백질은 과식을 감지하고 신진대사와 식욕을 조절하여 비만을 예방합니다. 생쥐를 대상으로 한 연구에 따르면 MC4R은 시상하부 뉴런의 두 그룹에서 확장된 일차 섬모(안테나와 유사한 구조)에 집중되어 있었습니다. 이 연구는 또한 나이가 들수록 일차 섬모가 짧아지고 이에 따라 MC4R이 감소하여 체중 증가로 이어진다는 사실도 보여주었습니다.

이 대학의 나카무라 가즈히로 교수는 “우리는 인간에게도 비슷한 메커니즘이 존재한다고 믿는다”고 말했다. 나고야대학 연구의 주요 저자인 의과대학원. “우리는 이번 연구 결과가 비만에 대한 기본적인 치료법으로 이어지기를 바랍니다.” 연구진은 연구 결과를 저널에 발표했습니다. 세포 대사.

체중 증가의 메커니즘

나이가 들수록 체중 증가와 비만에 더 취약해집니다. 비만한 사람은 당뇨병, 고지혈증 및 기타 만성 질환이 발생할 가능성이 더 높습니다. 기존 연구에서는 중년기 체중 증가가 노화에 따른 전반적인 대사 저하로 인해 발생하는 것으로 나타났으나 그 메커니즘은 명확하지 않았다.

나고야대학교 의과대학원 연구팀은 오사카대학교, 도쿄대학교, 나고야대학교 환경의학연구소의 연구진과 협력하여 MC4R에 초점을 맞춘 연구를 수행했습니다.

뇌의 시상하부에 있는 MC4R+ 일차 섬모의 단축은 중년의 비만으로 이어집니다. 크레딧: 나카무라 카즈히로

MC4R은 멜라노코르틴의 과식 신호에 반응하여 신진대사를 자극하고 음식 섭취를 억제합니다. 먼저 연구팀은 MC4R을 가시화하기 위해 특별히 개발된 항체를 이용해 쥐의 뇌에서 MC4R의 분포를 조사했다. 그들은 MC4R이 시상하부 뉴런의 특정 그룹의 일차 섬모에서만 발견된다는 것을 발견했습니다.

다음으로 팀은 MC4R(MC4R)을 포함하는 일차 섬모의 길이를 조사했습니다.⁺ 9주령(젊은) 쥐와 6개월령(중년) 쥐의 뇌에 있는 섬모(cilia). 팀은 MC4R이⁺ 중년 쥐의 섬모는 어린 쥐의 섬모보다 훨씬 짧았습니다. 따라서 중년 쥐의 신진대사와 지방 연소 능력은 어린 쥐에 비해 훨씬 낮았다.

영양 영향과 렙틴 저항성

그런 다음 팀은 MC4R을 분석했습니다.⁺ 다양한 영양 상태에 있는 생쥐의 섬모. 결과는 MC4R이⁺ 정상적인 식사를 한 쥐의 섬모는 나이가 들수록 점차 짧아집니다. 반면 MC4R은⁺ 고지방식을 한 쥐의 섬모는 더 빠른 속도로 짧아진 반면, 제한된 식이를 한 쥐의 섬모는 더 느린 속도로 단축되었습니다.

흥미롭게도 팀은 MC4R도 발견했습니다.⁺ 나이가 들면서 사라진 섬모가 2개월 미만의 식이 제한으로 자란 쥐에서 재생되었습니다.

이번 연구에서 연구팀은 MC4R을 제조하기 위해 유전적 기술도 사용했다.⁺ 어린 쥐의 섬모가 더 짧습니다. 이 쥐들은 음식 섭취가 증가하고 신진대사가 감소하여 체중이 증가하는 것으로 나타났습니다.

또한 연구팀은 MC4R을 인위적으로 단축한 쥐의 뇌에 렙틴이라는 호르몬을 투여했습니다.⁺ 속눈썹. 렙틴은 음식 섭취를 줄이는 데 도움이 되는 것으로 생각됩니다. 그러나 놀랍게도 식욕은 감소하지 않았는데, 이는 렙틴이 항비만 효과를 발휘할 수 없음을 시사합니다.

이번 연구의 제1저자인 오야 마나미 박사는 “렙틴 저항성이라고 불리는 이 현상은 비만 환자에게서도 자주 관찰된다”며 “이는 비만 치료에 걸림돌이 되지만 오랫동안 원인이 밝혀지지 않았다”고 설명했다.

“비만 환자의 경우 지방 조직은 다량의 렙틴을 분비하여 멜라노코르틴의 만성 작용을 유발합니다. 우리 연구에서는 이것이 연령 관련 MC4R 단축을 촉진할 수 있음을 시사합니다.”⁺ 섬모는 멜라노코르틴이 효과가 없게 되어 비만의 위험을 증가시키는 하향 나선 상태에 동물을 넣습니다.

연구에서는 단축된 MC4R이 연령과 관련이 있다는 결론을 내렸습니다.⁺ 섬모는 생쥐에서 중년 비만과 렙틴 저항성을 유발합니다. 연구자들은 식이 제한이 과체중과 비만을 예방하고 치료하는 한 가지 방법임을 입증했습니다. 나카무라 교수는 “적당한 식습관으로 MC4R을 유지할 수 있다”고 말했다.⁺ 섬모는 나이가 들더라도 뇌의 항비만 시스템을 좋은 상태로 유지할 수 있을 만큼 충분히 길다.

참고 자료: Manami Oya, Yoshiki Miyasaka, Yoshiko Nakamura, Miyako Tanaka, Takayoshi Suganami, Tomoji Mashimo 및 Kazuhiro Nakamura의 “노화 관련 섬모병증: 멜라노코르틴-4 수용체를 보유한 일차 신경섬모의 비만 단축”, 2024년 3월 6일, 세포 대사.
도이: 10.1016/j.cmet.2024.02.010