Cell揪出高血压的罪魁祸首

　　

生物通报道  肥胖及相关疾病，如2型糖尿病、心血管疾病和中风，正成为如今最具挑战性的医疗问题。它们一同构成了西方社会最大的杀手。发表在《细胞》（Cell）杂志上的一项研究确定了一个新靶点，其有可能掌握住了开发安全的疗法，治疗肥胖及相关心血管疾病的密匙。

我们的体重和心血管功能受到神经系统的调控。尽管近年来的研究开始阐明一些信号通路控制了我们的神经系统如何处理信息。对于大脑感知信号，并将它们转化为协调代谢和心血管反应的确切机制却仍然不清楚。

来自布里斯托尔大学的一个研究小组，现在确定了一个在大脑调控体重中起关键性作用的靶分子，同样对于肥胖性疾病的形成至关重要。研究人员描述了这一称作黑素皮质素受体-4(Melanocortin-4 receptor ，MC4R)的关键分子背后的机制。在人体和动物模型中，已有研究证实MC4R突变或缺失可引起严重的肥胖伴2型糖尿病。

尽管从前的研究表明，MC4R的小分子激活剂可以获得理想的效应，减少食物摄取，降低胰岛素分泌（这对于抑制2型糖尿病形成非常重要），但同时，它们也触发了血压升高的不良效应，而人们并不清楚其机制。

研究小组现在确定了MC4R介导调控自主神经系统活动，维持正常血压和胰岛素水平的机制。自主神经系统可分为副交感神经系统和交感神经系统，主要调控内脏器官和不受意志控制的活动。

研究表明，MC4R激活抑制了中枢神经系统(CNS)脑干区的副交感神经元，激活了脊髓的交感神经元。研究小组进一步证实，在丧失人类MC4R功能的基因修饰小鼠模型中，这些CNS区域的MC4R导致了肥胖诱导的血压升高。

他们还报告称这些CNS区域的MC4R对于维持适当的胰岛素水平，避免2型糖尿病至关重要。因此，通过小心平衡自主神经系统的正负向力，MC4R维持了适当的血压和胰岛素水平平衡状态。这与MC4R在中枢神经系统别处的摄食调节作用无关。

MC4R是制药热点靶标，本研究的数据可以帮助我们理解CNS通过分散式的MC4R网络，调节稳定体重、血压和胰岛素水平的机制。这些研究发现可能推动开发出适当的、安全的策略，来治疗肥胖及相关疾病。

论文的主要作者之一、布里斯托尔大学生理及药理学院研究人员Nina Balthasar博士说：“肥胖是心血管疾病的主要风险因子，最近的统计数据显示：肥胖成人形成高血压的可能性要高3-4倍。”

“为了遏制肥胖及相关疾病发病率增高，初级预防目标是必须了解我们受体重增加影响的潜在生理过程，获得这一认识对于开发新型有效的治疗至关重要。我们的数据表明了支配人体代谢平衡的CNS信号通路的复杂性，强调了开发安全治疗前面面临的挑战。”

英国心脏基金会研究顾问Shannon Amoils说：“这一研究增进了我们对于神经系统影响代谢，以及肥胖相关性高血压形成机制的理解。随着进一步地了解这一复杂的领域，我们希望科学家们将能够找到安全有效的途径来治疗肥胖相关的心脏及循环系统疾病。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Melanocortin 4 Receptors Reciprocally Regulate Sympathetic and Parasympathetic Preganglionic Neurons

Melanocortin 4 receptors (MC4Rs) in the central nervous system are key regulators of energy and glucose homeostasis. Notably, obese patients with MC4R mutations are hyperinsulinemic and resistant to obesity-induced hypertension. Although these effects are probably dependent upon the activity of the autonomic nervous system, the cellular effects of MC4Rs on parasympathetic and sympathetic neurons remain undefined. Here, we show that MC4R agonists inhibit parasympathetic preganglionic neurons in the brainstem. In contrast, MC4R agonists activate sympathetic preganglionic neurons in the spinal cord. Deletion of MC4Rs in cholinergic neurons resulted in elevated levels of insulin. Furthermore, re-expression of MC4Rs specifically in cholinergic neurons (including sympathetic preganglionic neurons) restores obesity-associated hypertension in MC4R null mice. These findings provide a cellular correlate of the autonomic side effects associated with MC4R agonists and demonstrate a role for MC4Rs expressed in cholinergic neurons in the regulation of insulin levels and in the development of obesity-induced hypertension.