Asprosin是一種由飢餓引起的激素。
但是,目前對於Asprosin是通過哪種方式激活下丘腦促進食慾的AgRP神經元,從而促進進食的問題,依然沒有完全了解。
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因此,研究者猜想可能存在其他的受體或者信號通路介導了Asprosin在中樞神經系統的作用。
為了證實這個猜想,作者利用Asprosin高親和度的特異性抗體通過免疫共沉澱的方法,在小鼠腦組織勻漿中獲取與Asprosin特異性結合的蛋白。通過蛋白質譜分析發現,在58個結合蛋白中,只有Protein Tyrosine Phosphatase Receptor δ (Ptprd) 是膜受體。Ptprd 是屬於白細胞共同抗原相關蛋白IIa類單詞跨膜受體,在大腦中大量表達。進一步, 作者發現Ptprd在AgRP神經元高表達。
Ptprd在AgRP神經元高表達
隨後,通過三種不同的分析方法【Microscale thermophoresis (MST), Biolayer interferometry (BLI), Surface plasmon resonance (SPR)】,作者發現 asprosin可以與Ptprd的胞外結構域相結合。
進一步研究發現,全身性Ptprd敲除小鼠的進食和體重都遠低於對照的野生型小鼠,同時伴隨著更低的能量消耗。
作者隨後發現Ptprd在肝臟中沒有表達,Ptprd缺失的小鼠與野生型小鼠相比,血糖水平以及糖代謝的功能沒有顯著差異,這表明 Ptprd並不介導Asprosin在外周對血糖的調節作用。
考慮到在此前研究中已經發現Asprosin能夠直接激活AgRP神經元,從而增加小鼠的進食,因此作者猜想可能是Ptprd介導了Asprosin在AgRP神經元的作用。
結果他們發現, 特異性的敲除AgRP神經元中的Ptprd,能夠阻斷Asprosin對AgRP神經元的激活作用,AgRP神經元中Ptprd被特異性敲除的小鼠,能夠很好的抵抗高脂食物引起的體重增加。
不僅如此, 可溶性的Ptprd的配體結合域的小片段可以顯著降低小鼠體內Asprosin的水平,抑制Asprosin對AgRP的激活作用,同時降低小鼠的進食和體重增長。
論文摘要圖
總結來說,此項研究 首次發現了Ptprd是促食慾荷爾蒙Asprosin在中樞神經系統的特異性受體,為代謝性疾病(如厭食症,肥胖等)的治療提供了新的理論依據和潛在的藥物靶點。
此項工作由凱斯西儲大學Atul Chopra研究團隊完成。貝勒醫學院的徐勇研究團隊和路易斯安納大學的何彥林博士(徐勇教授組博後,現為路易斯安納大學潘寧頓生物研究所助理教授)提供了重要幫助。