Nature | 新发现能量“蛋糕”分配的“总指挥”


剑桥大学Stephen O'Rahilly等研究人员主要通过分析人相关蛋白功能缺失的“突变体”的表型,发现在下丘脑神经细胞富集表达的MC3R受体能够“感受”能量供给状态,并调配能量用于生长与生殖(1)。

研究人员发现一例纯合MC3R功能缺失的人“突变体”表现为肌肉比例下降。进一步结合UK Biobank数据发现MC3R功能缺陷杂合体表现为身高偏低(特别是躯干长度)、性成熟推迟(初潮以及变声推迟)、四肢肌肉比例下降以及胰岛素样生长因子1(IGF1)分泌偏低。

MC3R功能缺失的纯合体肌肉比例下降(1)


MC3R功能缺陷的杂合体生长与生殖迟缓(1)


进一步在的小鼠敲除MC3R基因发现一致的表型;并且很有意思的是,MC3R基因敲除以后,小鼠的发情周期(类似人的月经周期)不再受能量限制的影响;野生型小鼠的发情周期在食物缺乏状态时延长,然而MC3R小鼠基本的发情周期基本不变。

MC3R敲除小鼠的发情周期不再受食物供给状态影响(1)


总结而言,该项工作主要回答了动物获取的“能量”如何分配的问题。研究人员表示MC3R激动剂可能缓解发育迟缓、性成熟障碍甚至肌肉减少症等问题。

该项工作2021年11月3日发表在nature(1)。

Comments:

MC3R这个“蛋糕分配”的调节分子理论上是代谢调节非常好的干预位点;不过很多时候需要它的“功能增强”,很难直接靶向,也许对其信号通路的进一步分析或者研发对MC3R更有选择性的激动剂是可行的方向(2)。

通讯作者简介:

https://www.mrl.ims.cam.ac.uk/research/principal-investigators/professor-sir-stephen-orahilly/


参考文献:

1. B. Y. H. Lam et al., MC3R links nutritional state to childhood growth and the timing of puberty. Nature,1–6 (2021).

2. P. Jeffrey Conn, A. Christopoulos, C.W. Lindsley, Allosteric modulators of GPCRs: a novel approach for the treatmentof CNS disorders. Nat. Rev. Drug Discov. 2009 81. 8, 41–54(2009).

原文链接:

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04088-9