生物学家发现控制食欲的古老神经激素 _生物

生物学家发现控制食欲的古老神经激素。图片来源：Weiling Huang
据伦敦大学玛丽女王学院：伦敦玛丽女王大学的一个生物学家团队发现，一种控制人类食欲的神经激素有着古老的进化起源，可以追溯到5亿多年前。发表在《美国国家科学院院刊》上的研究结果表明，这种被称为蛙皮素的饱腹感诱导分子不仅存在于人类和其他脊椎动物中，也存在于海星及其海洋近亲中。
蛙皮素是一种小肽，在调节饥饿方面起着关键作用，它通过发出我们吃饱的信号。但它的故事并不是从人类甚至哺乳动物开始的。新的研究表明，早在地球上第一批脊椎动物进化之前，蛙皮素样神经激素就一直在控制动物的食欲。
蛙皮素这个名字来自火腹蟾蜍（Bombina Bombina）， 1971年首次从其皮肤中分离出这种肽。当注射到哺乳动物体内时，蛙皮素被发现可以减少食量，增加两餐之间的时间。
这使得科学家们相信，在大脑和肠道中产生的蛙皮素样神经激素是人体控制食物摄入的自然系统的一部分。此外，除了Ozempic等减肥诱导药物外，模仿蛙皮素作用的化合物也在开发中，用于治疗肥胖。
伦敦玛丽女王大学的Maurice Elphick教授和他的团队与巴黎巴斯德研究所的Olivier Mirabeau博士合作，开始探索蛙皮素的进化历史。通过分析无脊椎动物的基因组，他们在常见的海星（Asterias rubens）和其他棘皮动物（如海胆和海参）中发现了编码蛙皮素样神经激素的基因。
埃尔菲克教授说：“这有点像大海捞针，但最终我们在海星及其亲属的基因组中发现了编码蛙皮素样神经激素的基因。”
然后，研究小组将注意力转向了这种名为ArBN的海星蛙皮素的功能。沃里克大学的合作者利用质谱法确定了ArBN的分子结构，从而可以对其进行化学合成和测试。
Elphick实验室的前博士生、该研究的主要作者黄伟玲博士研究了ArBN如何影响海星的摄食行为。海星有一种独特的进食方式：它们把胃从嘴里伸出来消化贻贝和牡蛎等猎物。
黄博士解释说：“当我测试ArBN时，我发现它会引起海星胃的收缩。” 。
“这表明，当海星停止进食时，ArBN可能会刺激胃收缩。这正是我所发现的。当我将ArBN注射到海星的胃外翻时，它会触发胃收缩回口中。更重要的是，ArBN还延迟了进食的开始，因为注射ArBN的海星比注射水的海星需要更长的时间来包裹贻贝。”
蛙皮素在食欲调节中的古老作用的发现揭示了动物进食行为的进化起源。埃尔菲克教授说：“我们可以推断，这一功能可以追溯到5亿年前，追溯到海星、人类和其他脊椎动物的共同祖先。” 。
除了开发新的减肥促进药物外，这项研究的结果可能还有其他实际应用。埃尔菲克教授补充道：“气候变化的后果之一是，一些海星物种正在入侵较冷的水域，在那里养殖贝类供人类食用。” 。
“发现抑制海星进食的分子可能有助于控制这些入侵。”
这项研究不仅加深了我们对神经激素进化史的理解，还突显了人类与海星这个奇怪的胃外翻世界之间意想不到的联系。