Cell子刊：肥胖、心脏病和高血压的分子枢纽

　　

生物通报道：肥胖、心脏病和高血压之间总是相互影响相互关联，不过人们对联系三者的分子通路却并不了解。现在，美国爱荷华大学的一项新研究发现，某些大脑细胞中的一个关键蛋白是控制血压的枢纽，心血管疾病和肥胖可以通过该蛋白的异常活性促使血压升高。文章发表在Cell旗下的Cell Metabolism杂志上。

“心血管疾病是世界上的头号杀手，而高血压是主要的心血管风险因子，”文章的资深作者，爱荷华大学的副教授Kamal Rahmouni说。“我们研究发现，下丘脑中的mTORC1蛋白是血压控制的关键因子。而靶标mTORC1通路，将有望帮助人们降低心血管疾病的患病风险。”

大脑中的下丘脑负责维持身体的许多正常功能，包括调节血压、体温和葡萄糖水平。下丘脑在心血管功能调节中很重要，不过人们此前还不了解这其中的分子机制。曾有研究显示，下丘脑中的mTORC1信号传导，能够影响食物摄取和体重。而这项研究显示，与肥胖和心血管疾病有关的小分子和激素，能够激活mTORC1蛋白，从而使血压显著升高。

我们从食物中获取的亮氨酸Leucine，可以激活mTORC1。研究人员发现，用亮氨酸激活大鼠脑部的mTORC1，会提高连接大脑和肾脏的交感神经活性，而肾脏是血压控制中的重要器官。研究显示，交感神经活性的增加，的确会引起血压升高。而阻断mTORC1活性，可以显著抑制亮氨酸的作用效果。

由于亮氨酸水平与心血管疾病患者血压升高有关，因此上述发现具有直接的临床意义。“我们的研究揭示了，血液中的亮氨酸使血压升高的机制，”Rahmouni说。

研究人员指出，mTORC1还是瘦素leptin信号传导中的枢纽。瘦素是脂肪细胞产生的一种激素，涉及了肥胖相关的高血压。Rahmouni及其同事发现，瘦素能激活下丘脑特定区域的mTORC1，增加交感神经活性，使血压升高。而抑制mTORC1的活性，可以阻断瘦素的上述效果。

“我们的研究显示，当mTORC1蛋白被激活或抑制时，会引起血压的显著改变，”Rahmouni说。“mTORC1蛋白是血压控制的关键因素，在肥胖和心血管疾病中，是mTORC1活性异常导致了血压升高。”

研究人员希望，解析血压升高中的mTORC1通路，可以帮助人们更好的控制血压，治疗心血管疾病和肥胖患者。

 

（生物通编辑：叶予）

生物通推荐原文摘要：

Hypothalamic mTORC1 Signaling Controls Sympathetic Nerve Activity and Arterial Pressure and Mediates Leptin Effects

The fundamental importance of the hypothalamus in the regulation of autonomic and cardiovascular functions is well established. However, the molecular processes involved are not well understood. Here, we show that the mammalian (or mechanistic) target of rapamycin (mTOR) signaling in the hypothalamus is tied to the activity of the sympathetic nervous system and to cardiovascular function. Modulation of mTOR complex 1 (mTORC1) signaling caused dramatic changes in sympathetic traffic, blood flow, and arterial pressure. Our data also demonstrate the importance of hypothalamic mTORC1 signaling in transducing the sympathetic and cardiovascular actions of leptin. Moreover, we show that the PI3K pathway links the leptin receptor to mTORC1 signaling and that changes in its activity impact sympathetic traffic and arterial pressure. These findings establish mTORC1 activity in the hypothalamus as a key determinant of sympathetic and cardiovascular regulation and suggest that dysregulated hypothalamic mTORC1 activity may influence the development of cardiovascular diseases.