Nature | 新發現能量「蛋糕」分配的「總指揮」


劍橋大學Stephen O'Rahilly等研究人員主要通過分析人相關蛋白功能缺失的「突變體」的表型,發現在下丘腦神經細胞富集表達的MC3R受體能夠「感受」能量供給狀態,並調配能量用於生長與生殖(1)。

研究人員發現一例純合MC3R功能缺失的人「突變體」表現為肌肉比例下降。進一步結合UK Biobank數據發現MC3R功能缺陷雜合體表現為身高偏低(特別是軀幹長度)、性成熟推遲(初潮以及變聲推遲)、四肢肌肉比例下降以及胰島素樣生長因子1(IGF1)分泌偏低。

MC3R功能缺失的純合體肌肉比例下降(1)


MC3R功能缺陷的雜合體生長與生殖遲緩(1)


進一步在的小鼠敲除MC3R基因發現一致的表型;並且很有意思的是,MC3R基因敲除以後,小鼠的發情周期(類似人的月經周期)不再受能量限制的影響;野生型小鼠的發情周期在食物缺乏狀態時延長,然而MC3R小鼠基本的發情周期基本不變。

MC3R敲除小鼠的發情周期不再受食物供給狀態影響(1)


總結而言,該項工作主要回答了動物獲取的「能量」如何分配的問題。研究人員表示MC3R激動劑可能緩解發育遲緩、性成熟障礙甚至肌肉減少症等問題。

該項工作2021年11月3日發表在nature(1)。

Comments:

MC3R這個「蛋糕分配」的調節分子理論上是代謝調節非常好的干預位點;不過很多時候需要它的「功能增強」,很難直接靶向,也許對其信號通路的進一步分析或者研發對MC3R更有選擇性的激動劑是可行的方向(2)。

通訊作者簡介:

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


參考文獻:

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).

原文鏈接:

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