對老鼠的研究發現,腸道中產生的激素可以向大腦發送信號並影響身體使用的能量量。這種激素稱為 FGF19(成纖維細胞生長因子 19),可刺激幫助身體使用更多能量的過程。使用儲存的脂肪作為燃料。並改善肥胖動物的體重控制和血糖水平。
研究人員將這些影響與 FGF19 在下丘腦中的作用聯繫起來。這是從大腦其他部分接收信息的主要大腦區域。他們發現,當 FGF19 在下丘腦發出信號時,它會增加嗜熱脂肪細胞(即燃燒能量產生熱量的脂肪細胞)的活性,這是一種特殊類型的脂肪細胞,可以幫助身體產生熱量而不是儲存卡路里。
治療肥胖和糖尿病的新途徑
根據這一發現,科學家相信 FGF19 可以激發新藥的開發。用於肥胖、糖尿病和其他代謝疾病。這個想法是開發模仿體內天然物質行為的化合物。它模仿外源化合物(例如人體自身產生的化合物)的作用。
這種策略類似於一些最新的糖尿病和肥胖藥物的作用原理。例如,Ozempic 含有索馬魯肽,這是一種刺激模擬激素 GLP-1 受體的成分。這會向大腦發送飽腹感信號,並幫助患者通過少吃食物來感到飽足。
研究表明,FGF19 的作用不僅僅是改變食慾或脂肪儲存。這種激素還可以減少外周炎症並提高動物對寒冷的耐受力。當研究人員阻斷交感神經系統時,這些好處就消失了。在其他實驗中,他們觀察到暴露於寒冷會增加下丘腦中 FGF19 受體的表達。這是因為下丘腦對於維持體溫至關重要。這些結果表明 FGF19 可能通過協調能量平衡和體溫調節來幫助身體適應。
FGF19 熱量產生和腦能量控制
“FGF19已經與食物攝入量減少聯繫起來。我們的工作開闢了新天地,表明FGF19在下丘腦的功能中也發揮著重要作用。並刺激白色和棕色脂肪組織增加能量消耗。換句話說,它除了控制食慾之外,還刺激熱量的產生。因此,在肥胖相關治療方面是有意義的,”基於肥胖和合併症研究中心的Helena Cristina de Lima Barbosa教授解釋道(OCRC)在坎皮納斯州立大學(UNICAMP)。
OCRC 是 FAPESP 的研究、創新和傳播中心 (RIDC),該中心通過向博士生 Lucas Zangerolamo 提供資助來資助該項目,Lucas Zangerolamo 是該研究的第一作者,由 Barbosa 監督。
這項工作在《美國生理學雜誌——內分泌與代謝》上發表的一篇論文中有詳細描述,該論文在五月份被列為熱門文章。
全球肥胖危機和緊迫的健康目標
《2025 年世界肥胖地圖集》警告說,如果目前的趨勢繼續下去,今年的全球健康目標將無法實現。這些目標包括阻止糖尿病和肥胖症的增加。並減少冠心病導致的過早死亡。以 2010 年為參考年,慢性呼吸道疾病和癌症減少了 25%。
Atlas估計,目前全球有超過10億人患有肥胖症。如果不採取有效行動,到 2030 年,這一數字可能會超過 15 億。估計每年有 160 萬人因非傳染性疾病過早死亡。
在巴西,大約 31% 的人口肥胖。此外,40% 至 50% 的成年人在頻率或強度方面未達到建議的身體活動水平。
FGF19 從何而來以及它如何發揮作用?
FGF19,參與調節能量代謝,主要在小腸中產生。在肝臟中,它控制膽汁酸的產生。它還影響葡萄糖和脂肪的合成。儘管科學文獻已廣泛探討其在肝臟中的主要作用,但其對大腦的影響卻很少受到關注。
“在實驗室中,我們研究膽汁酸,這也是我碩士學位的主題。它們控制 FGF-19 的釋放。我們的初步研究引導我們走上這條道路,”Zangerolamo 告訴 Agência FAPESP。
八週齡時,研究中使用的大鼠被隨機分為兩組。一組接受標準食物。一組接受高脂肪飲食以誘發肥胖。然後研究人員將 FGF19 直接注射到肥胖動物的大腦中。所有大鼠均受到嚴格控制的溫度、光照和飲水條件。
在文章中,科學家報告說,中央 FGF19 發出改善能量穩態的信號。通過刺激交感神經系統並刺激脂肪組織產生熱量。導致組織以熱量的形式使用更多的能量。
“大腦在調節人體肥胖方面發揮著重要作用。同時大腦從周圍組織接收信息。大腦會刺激各種命令。這些命令似乎使用交感神經系統。這似乎是思考能量使用的一種有趣的方式,”巴博薩補充道。
深入研究腦細胞和 FGF19 受體
為了更好地了解哪些腦細胞對 FGF19 有反應,作者收集並檢查了下丘腦多項研究的公共 scRNA-seq 數據。該方法可以對單個細胞的 RNA 進行測序。它揭示了哪些基因在每種類型的細胞中活躍。總體而言,研究小組評估了 50,000 多個單細胞的轉錄組,以確定有多少下丘腦細胞表達 FGF19 受體。
研究人員指出,現在的關鍵問題是如何刺激身體自行產生更多的FGF19。他們還致力於將這些發現與控制飲食行為的神經迴路的已知信息聯繫起來。
Zangerolamo 說:“我們希望擴大這種認識。我們正在研究下丘腦,以評估高脂肪飲食時常見的炎症,以及 FGF19 是否在其中發揮作用。”Zangerolamo 在哈佛醫學院 Joslin 糖尿病中心實習期間與該論文的作者 Yu-Hua Tseng 教授一起參與了這項工作。










