日本科學家找到單一蛋白質 控制對「高脂食物」渴望

記者許若茵／編譯

隨著不良飲食與肥胖相關健康問題日益普遍，研究人員持續尋找影響人們偏好高脂食物的特定生物機制，以及降低這類偏好的可能方法。如果能找出讓人更容易過量進食，或即使知道不健康仍偏好特定食物的大腦細胞與神經路徑，就有可能進一步透過這些機制調整飲食行為。

日本大阪公立大學（Osaka Metropolitan University）研究團隊近期發現，一種特定的神經蛋白質可能對小鼠的脂肪攝取量與體重增加產生顯著影響。研究成果發表於《FASEB Journal》，研究鎖定的蛋白質為視神經萎縮蛋白1（optic atrophy-1，OPA1）。OPA1負責維持細胞「電池」粒線體的正常運作，而當這種蛋白質缺失時，小鼠的進食模式也會出現改變。

研究團隊希望進一步探討過去研究發現的現象，包括動物缺少OPA1與肥胖之間的關聯。此次研究則聚焦於與食慾相關、帶有黑皮質素4型受體（melanocortin 4 receptor，MC4R）蛋白質的神經元，以及其中的OPA1。

帶有MC4R的神經元在大腦下視丘扮演重要角色，而下視丘主要負責身體的能量管理，也與食慾及飢餓有關。這些神經元會向身體傳遞何時進食、何時消耗能量的訊號。

研究人員讓小鼠的MC4R神經元缺少OPA1蛋白質，結果發現，與對照組小鼠相比，這些小鼠對飲食脂肪的偏好明顯提高，體重增加速度也更快，而且相關影響在雌性小鼠身上比雄性小鼠更加明顯。

隨著時間經過，這些小鼠進一步發展為肥胖，但相關變化需要數週才逐漸出現。研究結果也讓研究人員推測，OPA1可能隨著年齡增加而變得更加重要，不過小鼠的壽命以月計算，而非以年計算。研究團隊指出，這項研究進一步揭示，下視丘中的粒線體功能，可能如何與攝取高脂飲食時的能量代謝產生關聯。

整體而言，研究結果顯示，OPA1缺失或功能受損，可能使這些負責控制食慾的神經元效率下降，原因可能與OPA1協助維持的粒線體供應能量減少有關。

不過，研究結果仍有值得注意之處。研究人員透過一種抗肥胖藥物重新啟動MC4R訊號後發現，OPA1缺失並沒有完全破壞MC4R的訊號傳遞。研究顯示，無論OPA1狀態如何，該藥物對雄性小鼠的作用都符合預期；但在雌性小鼠中，失去OPA1後，藥物抑制食物攝取的能力受到削弱。這也顯示，研究過程中觀察到的性別差異，可能延伸至小鼠對治療方式的反應。

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研究團隊指出，透過藥理方式活化MC4R，在基準條件一致的情況下仍能抑制食物攝取，顯示MC4R訊號並未完全消失。

這項研究目前僅以小鼠模型進行，因此無法保證人類大腦中也存在相同的機制與神經路徑。儘管數十年的小鼠研究已被廣泛用於了解人類相關生理機制，但這項研究結果是否同樣適用於人類，仍有待確認。

如果未來能在人類身上重現相關研究結果，OPA1可能與人們購買食材或選擇外食時的決策產生直接關聯。在某些情況下，人們做出不健康的飲食選擇，以及由此產生的後果，可能部分受到OPA1蛋白質及其功能是否正常影響。

研究團隊指出，肥胖已是重要的公共衛生問題，並會增加心臟疾病、糖尿病、骨關節炎等相關併發症的風險。未來若能找到方法處理這些特定神經元中的微小能量失效問題，可能成為治療過度進食與肥胖的另一種方向。不過，肥胖與過度進食顯然涉及許多彼此重疊的因素與誘因。

Matsumura表示，研究中觀察到的OPA1反應與肥胖易感性性別差異，可能有助於肥胖治療納入性別差異，也可能為未來個人化醫療方法提供參考。

資料來源：sciencealert