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果蝇通过翻转大脑中的代谢开关来保持敏锐

由德累斯顿工业大学科学家领导的一项新研究表明,果蝇大脑中的细胞具有将其能量生产转化为脂肪并向身体其他器官发送信号的非凡能力,促使它们开始从脂肪储存中输送脂质饥饿期间大脑。研究结果发表在《自然通讯》杂志上。

大脑是人体最需要能量的器官之一,通常依赖糖作为其主要燃料来源。然而,在饥饿期间,大脑可以适应并利用替代燃料,例如从储存的脂肪中提取的酮体。脑细胞是否只能依赖外部获取的燃料或直接利用脂肪的问题长期以来一直困扰着科学家。

代谢开关

由德累斯顿工业大学生物学院的 Stefanie Schirmeier 教授和生物技术中心 (BIOTEC) 的 Marko Brankatschk 博士领导的研究团队采用了一系列综合方法,包括基因操作、分子生物学、脂质分析和行为研究,展示果蝇脑细胞如何转换为脂肪来产生替代神经元燃料并防止神经退行性变。

“虽然当我们想到大脑时经常想到神经元,但大脑中还有其他细胞,称为神经胶质细胞。它们在支持和维持神经元方面发挥着至关重要的作用。我们的研究表明,这些神经胶质细胞通过激活脂肪利用来应对糖短缺“在果蝇中,这些细胞利用储存在脂滴中的脂肪或吸收循环中的脂质来产生供神经元消耗的酮。这种转换对于果蝇的生存至关重要,”BIOTEC 研究组组长 Marko Brankatschk 博士解释道。

代谢传感器

研究还表明,神经胶质细胞充当信使,向身体发出有关大脑能量短缺的信号。“我们的研究结果表明,神经胶质细胞中的代谢开关起到了触发器的作用,启动了连锁反应,提醒身体的其他部分注意大脑中具有挑战性的代谢情况。因此,身体的脂肪储存器官动员储备来维持“大脑的能量供应。人类大脑中是否存在类似的机制还有待观察。”Schirmeier 教授解释道。

Schirmeier 教授总结道:“我们的工作依赖于黑腹果蝇(Drosophila melanogaster),一种常见的果蝇,长期以来,它一直是研究发育和疾病的有价值的模式生物。我们的研究表明,它有潜力揭示复杂的代谢变化及其生物学后果。” 。

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