显然,人类与蛇类非常不同。例如,我们不会整吞食物,不会吃下超过自身体重的食物,也不会在两次进食之间间隔数月。然而,这种极端的“盛宴与禁食”生活方式可能为人类健康提供一些令人惊讶的有用见解。
随着全球肥胖率上升,对有效减肥疗法的需求日益增长。像Ozempic和Wegovy这样的知名药物通过降低食欲和减缓消化而取得了巨大成功,但它们并不完美,常常带来恶心、肌肉流失等副作用。
现在,斯坦福医学院和科罗拉多大学的研究团队发现了一种在蟒蛇进食后存在于其血液中的化合物,这可能指向一种不同的方法。这种名为pTOS的代谢物在大餐后激增,当给肥胖小鼠注射时,会导致体重减轻。这项发表在《自然·代谢》(Nature Metabolism)上的研究提示,经过进一步研究,这种分子可能激发新的治疗方法,避免当前药物的一些缺点。
“哺乳动物的生理和代谢范围相对狭窄,”斯坦福医学院病理学系副教授乔纳森·朗(Jonathan Long)在一份新闻稿中说,“显然,我们不是蛇。但也许通过研究这些动物,我们可以识别出同样影响人类代谢的分子或代谢途径。”
爬行动物如何塑造人类治疗
这并非爬行动物首次帮助塑造现代医学。例如,蛇毒已产生用于降压和抗凝药物的化合物。甚至Ozempic和Wegovy中的活性成分司美格鲁肽(semaglutide),部分灵感也来源于吉拉毒蜥(Gila monster)毒液中的激素。
除了毒素,研究人员越来越关注像蟒蛇这样的动物如何应对极端的进食模式。在数周没有食物后,蟒蛇可以吞下大量食物,并在数小时内,其器官急剧增强,有时甚至增大50%,以应对消化所需的能量。
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在蟒蛇中发现的化合物使小鼠体重下降
pTOS的发现源于一个意想不到的地方。科罗拉多大学博尔德分校的研究人员最初是在研究蟒蛇进食后的心脏生长,这会导致心脏暂时增大。
他们分析了年轻缅甸蟒蛇在进食前后的血液。在禁食一个月后,这些蛇吃下了相当于自身体重四分之一的食物,引发了血液化学的剧烈变化。超过200种代谢物激增,但其中一种尤为突出:pTOS,其增加了一千倍以上。
“当我们向实验室小鼠施用与蟒蛇进食后水平相当的pTOS时,我们没有看到对能量消耗、β细胞增殖或器官大小有任何影响。它真正调节的是小鼠的食欲和进食行为。”朗说。
与当前药物不同,pTOS并不依赖典型的食欲激素或消化过程。相反,它是由蛇的肠道细菌分解膳食蛋白质产生的。当给予抗生素时,蟒蛇体内的pTOS水平不再像以前那样激增。
人类也产生这种神奇分子
随后,研究人员绘制了这种代谢物的路径。进食后,pTOS在肠道和肝脏中产生,然后到达大脑。
“我们还发现它随后到达大脑中一个叫做下丘脑的区域,该区域是能量稳态的著名调节中枢,”朗说,“在那里它激活了参与调节进食行为的神经元。”
在小鼠中,这转化为食欲下降和体重减轻,但没有出现当前药物常见的胃肠道问题、肌肉流失、恶心或疲劳。
当研究团队查看人类样本时,他们确实发现了pTOS,但水平低得多。在大多数志愿者中,它仅在进食后略有上升。有趣的是,有一个人表现出了与蟒蛇水平相当的激增,暗示更强反应的可能性。
就目前而言,任何在人类中的应用都还有很长的路要走。但这项研究强调了像蟒蛇这样的极端动物可能蕴藏着大量被忽视的生物学宝藏。
“我们很高兴能从这些蛇和其他‘极端’动物身上学习,以激发未来的发现。”朗在新闻稿中补充道。
本文不提供医疗建议,仅供信息参考。
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- 本文参考了发表在《自然·代谢》上的一项研究:蟒蛇代谢组学揭示了保守的餐后代谢物和肠道-大脑进食通路
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