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雷公藤红素正在进行I期临床试验,那么celastrol的瘦素敏感和抗肥胖效果就会完全消失

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《自然》子刊:它有可能成为减肥药中的“二甲双胍”!科学家揭示雷公藤红素的减肥机制,通过调节大脑的免疫受体。

2015年广泛报道了Celastrol的强效抗肥胖效果。该药源于雷神藤的根源,该药抑制了肥胖小鼠的食物摄入量近80%,减重达45%。Celastrol增加了大脑对瘦素的敏感性,瘦素是我们已经吃饱的激素,但直到现在,没有人知道如何。在今天的自然医学中,由波士顿儿童医院的医学博士Umut
Ozcan领导的一项研究终于解开了这个谜团。

哈佛医学院Umut
Ozcan团队在《细胞》杂志发表的一项重磅研究成果[1]。他们发现,从雷公藤根中提取的一种物质——雷公藤红素,能减去肥胖小鼠45%的体重,并可能对2型糖尿病、脂肪肝等疾病有治疗效果!目前,雷公藤红素正在进行I期临床试验[2]。(前排提醒,雷公藤含有剧毒物质,对人体副作用极大,千万不要去尝试)

几年前,Ozcan的团队通过1000多种化合物的筛选确定了celastrol的效果。Ozcan后来成立了ERX
Pharmaceuticals,将celastrol和其他瘦素敏化剂用于临床开发;该公司目前正在测试第一阶段临床试验中的celastrol。新的研究表明,celastrol通过促炎信号通路起作用,通过增加一种叫做IL1R1的受体。该研究发现,该受体接受来自细胞因子白细胞介素1的信号,基本上是celastrol代谢作用的守门人。如果你敲除IL1R1,那么celastrol的瘦素敏感和抗肥胖效果就会完全消失,该研究的高级研究员Ozcan说。

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缺乏IL1R1的小鼠也丧失了celastrol的其他代谢益处,包括抑制胰岛素抵抗/
2型糖尿病。

雷公藤红素在小鼠中表现出来强大的减肥效果

炎症好吗?

作为减肥药,雷公藤红素在小鼠中的效果几近完美。它的作用是提升瘦素的敏感性,既能降低进食欲望,减少能量摄入,又能加快脂肪的消耗。而在饥饿状态下,其作用又会消失,使瘦素回到正常水平,不影响进食;此外,雷公藤红素只针对脂肪组织,不会影响瘦体重,与饥饿导致的体重下降效果迥异。这些特点,让它成为最具潜力的减肥药。

从科学角度来看,这一发现似乎有些令人惊讶,但这与奥兹坎之前的发现是一致的。发表在Nature
Medicine(2011)和Cell(2017)上的论文表明,炎症和肥胖之间的关系似乎比以前认识的更复杂。炎症刺激

不过,目前人们只知道,雷公藤红素是通过瘦素起作用的,却不知道它是如何影响瘦素的。中间还存在着认知的鸿沟,让人无法完全放心,也限制了其改进的潜力。

  • 细胞因子或炎症信号通路的激活 –
    被认为有助于推动肥胖和2型糖尿病的发展。但Ozcan和他的同事表明炎症信号实际上是有益的,并且需要保持葡萄糖稳态控制。事实上,瘦素本身就是一种促炎细胞因子。基本上,我认为炎症信号级联被错误地视为肥胖和糖尿病研究的替罪羊,Ozcan说。相反,我们的工作表明,可能是促炎信号通路的功能障碍导致肥胖和2型糖尿病的发展。问题是身体变得对细胞因子信号传导有抗性,而不是细胞因子作用。问题。无论如何,研究人员认为有可能通过ILR1利用细胞因子信号来改变我们的新陈代谢并帮助我们减肥。

最近,Ozcan团队终于揭开了雷公藤红素减肥作用的一个关键环节。他们发现,雷公藤红素的作用,是通过白介素1受体1介导的。只有IL1R1功能正常时,瘦素才会发挥作用。而若IL1R1缺失,雷公藤红素在小鼠身上表现出来减肥、抗糖尿病、减脂肪肝等效果,则会完全丧失。

找到IL1R1通过逐步方法鉴定ILR1。研究人员首先研究了celastrol如何改变下丘脑中的基因表达,下丘脑是瘦素发出信号的大脑部分。他们创造了三组:瘦小鼠,通过过度喂养使肥胖的小鼠和因缺乏功能性瘦蛋白受体而肥胖的小鼠。

这个研究加深了我们对雷公藤红素减肥机制的认识,并将指引下一步的研究。相关论文发表在著名学术期刊《自然·医学》上[3]。

通过分析来自所有三组的下丘脑中的RNA,Ozcan及其同事归巢于一组基因,这些基因的上调或下调可能合理地解释了celastrol的作用。最终,他们的搜索范围缩小到过度肥胖的小鼠中特别改变的基因,这些老鼠仍然有瘦素受体。IL1R1升至榜首。IL1R1发现为肥胖症治疗提供了新的潜在选择。到目前为止,Celastrol在早期试验中产生令人鼓舞的减肥效果,但如果它最终失败,现在可能还有其他途径需要探索。

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我们现在将研究上调IL1R1的原因,Ozcan说。这可能会导致开发用于治疗肥胖和相关疾病的新分子。这是了解饥饿调节的新篇章。波士顿儿童医院内分泌科和FM柯比神经生物学中心的徐东峰博士和Dongxian
Guan博士是该论文的共同第一作者。该研究由波士顿儿童医院的医学系,国立卫生研究院和富达生物科学研究计划资助。Ozcan是ERX
Pharmaceuticals的科学创始人,股东和董事会成员。

左:第一作者Xudong Feng 右:Umut Ozcan

ag游戏网站,现代人普遍了碰到肥胖问题,一个重要的原因在于环境变化得太快了,人体无法适应新的环境。

在漫长的历史中,饥饿才是人类的常态。为了应付这种环境,人类进化出了强大的营养物质吸收和储存能力,并在饥饿的驱使下寻找食物的动力。

进入工业时代后,尤其是现代社会的这几十年,大多数人类已不用再为食物发愁。可是我们的基因还是那个基因,它们不停驱使人类去寻找食物,并高效地将摄入的食物储存起来。由此,才导致了大规模的肥胖问题。

肥胖引起的问题相当严重,与癌症、心血管疾病、糖尿病、高血压等诸多疾病息息相关,我们已经做过很多报道了。

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肥胖会增加各种疾病的风险

1994年和1995年,Friedman和他的合作者分别在《自然》和《科学》上发表两篇具有历史意义的论文,让人类看到了解决肥胖问题的曙光[4,5]。

他们发现,脂肪组织分泌的一种激素——瘦素,可以激活下丘脑处的神经元,向大脑传达一种“我吃饱了”的信号,从而抑制食欲。并且,它还可以增加能量消耗,减少脂肪的合成和储存。瘦素的这种作用,就是人类用来调节自身能量平衡的。

瘦素作用的发现,打开了肥胖研究的新篇章。它就像一座灯塔,指明了人类解决肥胖问题的方向。

但是,人类却在这个方向上搁浅了。因为在很多肥胖者中存在一个严重的问题——瘦素抵抗。

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瘦素主要作用于大脑

科学家在肥胖小鼠和人类中都观察到,即使血液中的瘦素水平已经很高了,仍然无法激起足够的饱腹感,不能向人类传递中止进食的信号,也不能减少脂肪积累。可以类比糖尿病患者的胰岛素抵抗。

瘦素抵抗是肥胖的主要风险因素。

有人想到用药物来解除或减轻瘦素抵抗,可在20年的时间内,这种努力无一不以失败告终。

不过,科学家还是有一些发现,那就是,内质网胁迫是导致瘦素抵抗的重要原因。

2015年,Ozcan团队对1000多能够减轻内质网胁迫的化合物,进行筛选,终于找到了一种能破解瘦素抵抗的药物,也就是文章开头所说的最具潜力的减肥药——雷公藤红素。

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雷公藤红素提取自雷公藤的根

但是,雷公藤红素到底是如何增强瘦素作用的呢?目前还不是很清楚。

Ozcan团队继续进行了深入探索。

考虑到瘦素主要是通过下丘脑起作用的,研究人员用雷公藤红素处理了小鼠后,对小鼠下丘脑的转录组进行了分析,发现雷公藤红素要通过白介素1受体1起作用。

雷公藤红素可以增加IL1R1的表达,并增强整条信号通路。

如果将IL1R1敲除,雷公藤红素将不会有减肥的效果,小鼠进食也不再受控制。并且,无论是外周系统,还是中枢系统的IL1R1,被药物抑制后,都会影响雷公藤红素的减肥效果。

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白介素1受体1对雷公藤红素的作用至关重要

原本在雷公藤红素的帮助下,肥胖小鼠的瘦素,能使下丘脑细胞中的STAT3信号通路增强,调控代谢相关基因的表达。可IL1R1的缺失,抵消了这种效果。

这说明IL1R1在介导雷公藤红素的效果中,发挥了关键作用。这为我们继续深入研究雷公藤红素的作用机制,开了个好头。同时也揭示了免疫信号与代谢信号之间的交汇,为未来开发更多更好的减肥药奠定基础。

其实,人们发现的雷公藤红素作用机制不止于此。

之前有研究发现,雷公藤红素能将小鼠皮下的白色脂肪转化为棕色脂肪转,并加速棕色脂肪的消耗[6]。

此外,2017年,厦门大学的张晓坤教授发现,雷公藤红素能靶向线粒体,抑制炎症反应,进而挽救小鼠因高脂饮食的导致肥胖[7]。

这些研究都说明,雷公藤红素能从多个方面治疗肥胖疾病。

不过,再次提醒大家,不要擅自去尝试雷公藤,它含有多种剧毒物质,对肝脏、神经系统、肾脏等都有毒害作用。

雷公藤红素在人体是否有效,还是要看临床试验的结果,现在只需耐心等待。

最后,希望雷公藤红素能像青蒿素一样,为人类的健康做出重要贡献。

或许肥胖和2型糖尿病的机制类似,胰岛素抵抗,瘦素抵抗..。

参考资料:

[1] Liu J, Lee J, Hernandez M A, et al. Treatment of Obesity with
Celastrol[J]. Cell, 2015, 161: 999-1011.

[2]

[3] Xudong Feng et al. IL1R1 is required for celastrol’s
leptin-sensitization and antiobesity effects[J]. Nature Medicine,

  1. Doi.org/10.1038/s41591-019-0358-x

[4] Zhang Y, Proenca R, Maffei M, et al. Positional cloning of the
mouse obese gene and its human homologue.[J]. Nature, 1994, 372:
425-432.

[5] Halaas J L, Gajiwala K S, Maffei M, et al. Weight-reducing effects
of the plasma protein encoded by the obese gene.[J]. Science, 1995,
269: 543-546.

[6] Weisberg S, Leibel R, Tortoriello D V, et al. Proteasome
inhibitors, including curcumin, improve pancreatic β-cell function and
insulin sensitivity in diabetic mice[J]. Nutrition & Diabetes, 2016,
6.

[7] Hu M, Luo Q, Alitongbieke G, et al. Celastrol-Induced Nur77
Interaction with TRAF2 Alleviates Inflammation by Promoting
Mitochondrial Ubiquitination and Autophagy[J]. Molecular Cell, 2017,
66: 141-153.

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