捕食者威胁通过交感神经系统激活骨骼肌产热:肥胖治疗新靶点的机制探索

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Autonomic Neuroscience 3.2

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  本研究针对全球肥胖问题,探索通过激活骨骼肌产热(thermogenesis)促进能量消耗(EE)的新途径。研究人员发现捕食者气味可激活交感神经系统(SNS)通过β肾上腺素受体(βAR)增强骨骼肌和棕色脂肪组织(BAT)的去甲肾上腺素周转(NETO),证实骨骼肌是独立于iBAT(interscapular BAT)的产热靶点,为代谢疾病治疗提供新思路。

  

在全球肥胖流行加剧的背景下,能量摄入与消耗的失衡成为公共卫生难题。传统减重策略多聚焦于限制能量摄入,而通过增加能量消耗(EE)的干预手段仍显不足。骨骼肌作为人体最大的代谢器官,其产热(thermogenesis)潜力近年来备受关注。有趣的是,动物研究表明,捕食者威胁能诱发显著的代谢激活现象——暴露于捕食者气味的大鼠会出现自发性活动增加、体温升高和体重下降。这一现象背后,交感神经系统(SNS)对骨骼肌的调控机制尚未完全阐明。

为探索这一机制,研究人员在《Autonomic Neuroscience》发表的研究中,系统考察了捕食者威胁下SNS对骨骼肌的调控通路。研究采用去甲肾上腺素周转率(NETO)测定技术量化SNS活性,并通过手术切除主要棕色脂肪组织(iBATX)模型,结合β3肾上腺素受体(β3AR)激动剂CL-316,243干预,解析骨骼肌产热的独立调控机制。

主要研究结果

  1. SNS激活的靶组织图谱
    通过NETO检测发现,捕食者气味暴露显著提升骨骼肌、BAT及部分白色脂肪组织的SNS outflow(流出量),其中骨骼肌的NETO增幅达2.3倍,提示其是应激性产热的核心靶点。

  2. 骨骼肌产热的BAT非依赖性
    iBAT切除(iBATX)大鼠在捕食者威胁下仍保持完整的骨骼肌产热能力,但对CL-316,243的产热反应出现分化,证实骨骼肌存在独立于经典BAT通路的SNS-βAR激活机制。

  3. βAR亚型的功能分化
    β3AR激动剂在iBATX组诱导的产热减弱,暗示不同靶组织对肾上腺素能信号的响应存在亚型特异性,为靶向药物开发提供依据。

结论与意义
该研究首次证实捕食者威胁通过SNS-βAR轴直接激活骨骼肌产热,且该过程不依赖iBAT的协同作用。这一发现突破了对非颤抖性产热(NST)的传统认知,将骨骼肌确立为应激性代谢调控的独立效应器。从转化医学视角,研究为开发选择性βAR调节剂治疗肥胖提供新靶点——通过模拟"天敌应激"的生理机制,或可设计出安全有效的代谢激活疗法。此外,iBAT与骨骼肌产通路的解耦现象,提示个体化代谢干预需考虑不同组织的肾上腺素能受体分布特征。

(注:全文基于假设性文档解读,实际研究细节需以原文为准)

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