Kinijos mokslų akademija atskleidžia, kad leucino trūkumas gali sukelti centrinės reguliacijos disfunkciją.

Naujame tyrime Centrinės nervų sistemos mitybos mokslų instituto mokslininkai atskleidė mechanizmą, kuriuoleucinastrūkumas reguliuoja periferinį lipidų metabolizmą, straipsnis buvo paskelbtas internete gerai žinomame Tarptautiniame endokrinologijos žurnale „Molecular Endocrinology“. Tyrimui vadovavo Mitybos instituto mokslininkas Feifanas Guo, 2001 m. Tokijo universitete Japonijoje įgijęs neurobiochemijos mokslų daktaro laipsnį, o vėliau 2007 m. Dirbęs JAV doktorantu, jis buvo įdarbintas Kinijos mokslų akademijos Mitybos mokslų instituto mokslo darbuotoja ir buvo atrinkta į 100 žmonių programą. Darbą remia programa 973, Gamtos mokslų fondas, Šanchajaus mokslo ir technologijų komisija ir Kinijos mokslų akademija. Centrinės nervų sistemos kelias yra glaudžiai susijęs su periferinių audinių metaboliniu molekuliniu reguliavimo tinklu, o jo disfunkcija yra svarbi medžiagų apykaitos ligų priežastis. Centrinė nervų sistema, ypač hipotalamas, vaidina svarbų vaidmenį nustatant maistines medžiagas ir reguliuojant medžiagų apykaitą. Pagumburis, turintis dvigubas nervų ir endokrininės sistemos funkcijas, gali tiesiogiai pajusti organizmo mitybos būklę ir suaktyvinti periferinių audinių metabolinį reguliavimą per mitybos jutimo signalą. Šiuo metu nėra išsamios ataskaitos apie centrinę aminorūgščių mitybos indukciją ir jos reguliavimą periferiniame metabolizme. Leucinas yra viena iš svarbiausių organizmo amino rūgščių ir svarbus medžiagų apykaitos reguliatorius. Ankstesni grupės tyrimai parodė, kad leucino trūkumas gali sukelti didelius medžiagų apykaitos pokyčius kūno periferiniuose audiniuose, įskaitant kepenų riebalų rūgščių sintezės slopinimą, padidėjusį jautrumą insulinui, greitą riebalų praradimą pilve ir padidėjusią šilumos gamybą rudame riebaliniame audinyje. Taip pat nustatyta, kad leucino trūkumas gali sukelti pokyčius keliuose hipotalamino signalizacijos keliuose, siūloma, kad hipotalamas galėtų reaguoti į leucino trūkumą ir toliau reguliuoti periferinį lipidų metabolizmą po daugybės signalų integracijos, tačiau konkretus mechanizmas nėra aiškus . Šiame tyrime daktarai Cheng Ying ir Zhang Qian iš Guo grupės nustatė, kad pelės, šeriamos dietomis, kuriose trūksta leucino, po leucino intracerebroventrikulinės injekcijos greitai sugrąžino pagumburio leucino kiekį ir gali užkirsti kelią leucino trūkumui, atsirandančiam dėl leucino praradimo. baltųjų riebalų ir rudųjų riebalų šilumos gamyba padidino fenotipinius pokyčius. Tyrimai parodė, kad centrinė leucino injekcija gali pakeisti hormonams jautrios lipazės (HSL) fosforilinimo lygį baltajame riebaliniame audinyje ir atjungiančio baltymo 1 (UCP1) ekspresijos lygį rudame riebaliniame audinyje. Tolesni tyrimai parodė, kad leucino trūkumas padidina kortikotropino hormono (CRH) ekspresiją pagumburio paraventrikuliniame branduolyje, o tai savo ruožtu suaktyvina simpatinę nervų sistemą, viena vertus, tai paskatino baltųjų riebalų padidėjimą audinys, kuris parodė padidėjusį HSL fosforilinimo lygį, kita vertus, tai paskatino energijos suvartojimo padidėjimą rudame riebaliniame audinyje, o tai parodė, kad padidėjo UCP1 ekspresija. In vitro eksperimentuose nustatyta, kad leucinui trūksta GS/CAMP/PKA/CREB signalo kelio hipotalaminiams neuronams aktyvuoti, o Crebas tiesiogiai veikia CRH promotoriaus sritį ir reguliuoja CRH ekspresiją. Šis tyrimas yra pirmasis, įrodantis, kad pagumburio CRH reguliuoja leucino kiekis ir yra pagrindinis periferinių lipidų ir energijos apykaitos, kurią sukelia leucino trūkumas, reguliatorius. Šio tyrimo rezultatai padėjo tvirtą pagrindą tolesniam centrinio jutimo aminorūgščių tyrimui ir periferinių lipidų apykaitos reguliavimui, taip pat praturtino žmonių supratimą apie centrinės nervų sistemos periferinio metabolizmo reguliavimą. padeda geriau suprasti nutukimo ir susijusių medžiagų apykaitos ligų mechanizmą