重庆医科大学/陆军军医大学合作最新研究!

2025-10-22 4813

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肥胖是一种由能量代谢失衡引起的复杂慢性疾病,其发生主要源于能量摄入过多而消耗不足,导致过剩能量以脂肪形式储存于体内。机体的能量稳态由中枢神经系统(CNS)精细调控,其中下丘脑作为代谢调节的核心枢纽,整合外周营养及激素信号,在维持体重平衡与代谢健康中发挥关键作用。


2025 年 10 月 21 日,重庆医科大学附属第二医院内分泌科杨梦柳副教授团队,联合陆军军医大学第一附属医院李旻典教授团队,在国际权威学术期刊《Neuron》发表了题为「Reversal of diet-induced obesity by central insulin sensitizer FSTL1」的研究论文


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该研究发现,肥胖小鼠下丘脑中卵泡抑素样蛋白 1(FSTL1)的表达显著下调,导致其与胰岛素信号通路关键分子 Akt 的结合减少,从而削弱 Akt 的激活及其对下游 FoxO1–AgRP 信号通路的抑制作用,最终引发外周糖脂代谢紊乱并促进肥胖表型的形成。本研究首次揭示了下丘脑 FSTL1 信号在机体能量代谢调控中的关键作用,提示 FSTL1 可能作为胰岛素信号通路的正向调节因子,为肥胖及相关代谢疾病干预提供了新的潜在靶点。


卵泡抑素样蛋白 1(FSTL1) 是一种酸性分泌糖蛋白,属于富含半胱氨酸的 SPARC 家族,也称为 TSC-36 或 FRP,隶属于卵泡抑素蛋白家族。既往研究发现,2 型糖尿病患者血清 FSTL1 水平升高;有趣的是,其在肥胖进程中呈现动态变化:轻度肥胖时升高,而在严重肥胖状态下显著下降。这种差异变化提示 FSTL1 在胰岛素抵抗和肥胖发生发展中可能具有重要调节作用。中枢神经系统,尤其是下丘脑,是调控能量摄入、体重平衡及葡萄糖脂质代谢的核心枢纽,对维持机体代谢稳态至关重要。已有研究显示,FSTL1 不仅在外周代谢组织中表达,在中枢神经系统,尤其是下丘脑区域中亦有明显分布,提示其可能参与中枢代谢调控。然而,FSTL1 在下丘脑代谢相关神经元中的具体作用及其潜在机制仍有待阐明。


在本研究中,我们系统阐明了 FSTL1 在下丘脑 AgRP 神经元中的关键作用。研究发现,肥胖小鼠下丘脑中 FSTL1 的基础表达显著下降,其对营养状态的动态响应亦出现异常。AgRP 神经元特异性 Fstl1 敲除小鼠在高脂饮食条件下表现出更严重的肥胖和胰岛素抵抗,而 Fstl1 过表达则显著改善高脂饮食引起的代谢异常,突显 FSTL1 在营养过剩状态下的保护效应及其在调节能量摄入、体重和葡萄糖代谢中的核心地位。进一步研究表明,AgRP 神经元 Fstl1 缺失可显著增强高脂饮食小鼠空腹状态下 AgRP 神经元的兴奋性并上调 AgRP 蛋白表达;相反,Fstl1 过表达则降低神经元兴奋性并抑制 AgRP 蛋白表达,提示 FSTL1 通过调控 AgRP 神经元活性参与能量平衡调节。体重配对实验进一步揭示,AgRP 神经元 FSTL1 信号对全身胰岛素敏感性的调节作用部分独立于体重改变。


RNA-seq 测序及信号通路分析结果显示,FSTL1 通过与 Akt 相互作用并促进其活化,维持胰岛素信号通路的完整性,从而在中枢胰岛素敏感性调控中发挥关键作用。更重要的是,AgRP 神经元中表达 FoxO1 组成型活性核突变体 (Foxo1-ADA) 可消除 Fstl1 过表达对葡萄糖代谢、胰岛素敏感性、AgRP 蛋白表达及神经元兴奋性的影响,表明 FSTL1 的代谢调控作用依赖于  Akt/FoxO1 信号级联。


在临床转化层面,研究通过鼻内递送载有 FSTL1 的脂质体纳米颗粒,实现了对下丘脑的有效递送,显著降低 AgRP 神经元兴奋性及 AgRP 蛋白表达,从而有效减轻肥胖小鼠的体重、降低高血糖并改善其胰岛素抵抗,展示了经鼻中枢递药在代谢性疾病干预中的潜力。综上,该研究不仅揭示了 AgRP 神经元内 FSTL1 在能量代谢调控中的关键地位,也为开发基于 FSTL1 靶向下丘脑的肥胖干预新策略提供了重要理论依据和潜在转化方向。


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重庆医科大学附属第二医院内分泌科杨梦柳教授为最后通讯作者,陆军军医大学第一附属医院李旻典教授、重庆医科大学附属第二医院杨刚毅教授、重庆医科大学检验医学院李伶教授为本论文的共同通讯作者。重庆医科大学附属第二医院内分泌科黎可嘉博士、代菡博士,李钶主任医师为本论文的共同第一作者。本课题获得「四大慢病」国家重大科技专项、国家自然科学基金、重庆市自然科学基金、重庆市教委项目、重庆市卫生领域国家级后备人才项目的资助。


原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.09.036


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