《细胞·代谢》:首次发现Ptprd是食欲刺激激素Asprosin在中枢神经系统的特异性受体

来源：奇点蛋糕2022-04-10 12:53

本研究首次发现Ptprd是食欲刺激激素Asprosin在中枢神经系统的特异性受体，为代谢性疾病(如厌食症、肥胖症等)的治疗提供了新的理论依据和潜在的药物靶点。).

阿司匹林是一种由饥饿引起的荷尔蒙。

Atul Chopra团队的早期研究发现，Asprosin作用于肝脏，然后激活G蛋白-cAMP-PKA信号通路，促进肝脏向血液中释放葡萄糖，这对体内葡萄糖代谢的调节起着至关重要的作用(Romere C，et al. Cell .2016.PMID 3360 27087445)。

随后，Atul Chopra的团队与Baylor医学院的徐勇团队合作，进一步发现Asprosin可以穿过血脑屏障，激活位于下丘脑的AgRP神经元，降低抑制食欲的前阿片黑素细胞皮质酮(POMC)神经元的活性，从而促进进食(Duerr Schmid C，et al. Natmed .2017.PMID 3360 29106398)。

高血糖、高胰岛素人群的Asprosin约为正常人的2倍。因此，有人提出用特异性抗体中和阿司匹林，以治疗肥胖症和胰岛素抵抗。Atul Chopra的团队发现，针对Asprosin的中和抗体不仅可以降低水平，还可以降低食欲和体重(Ila Mishra，et al. Elife .2021.PMID 3360 33904407)。

然而，目前对于阿司匹林激活下丘脑促食欲AgRP神经元从而促进进食的方式仍没有完全的了解。

近日，Atul Chopra团队再次在Asprosin相关研究上取得突破，相关成果发表在著名期刊《细胞代谢》(Mishra I，et al . Cell metal b . 2022 . pmid 3360 35298903)上。

报纸首页截图

先前的研究报道Olfr734是肝脏中阿司匹林的受体(李等，细胞代谢。2019.PMID 3360 31230984)，其介导阿司匹林在血糖调节中的作用。然而，Atul Chopra的研究小组发现，Olfr734在AgRP神经元中不表达，AgRP神经元对阿司匹林有反应，并介导阿司匹林的食欲调节。此外，Olfr734基因敲除小鼠没有表现出异常食欲。

因此，研究人员怀疑可能有其他受体或信号通路介导阿司匹林在中枢神经系统中的作用。

为了证实这一猜想，作者利用ASP-松香高亲和力的特异性抗体，通过共沉淀法获得了小鼠脑匀浆中与ASP-松香特异性结合的蛋白质。根据蛋白质质谱分析，在58种结合蛋白中，只有蛋白酪氨酸磷酸酶受体(PTPRD)是膜受体。Ptprd是白细胞共同抗原相关蛋白IIa的跨膜受体，在脑内大量表达。此外，作者发现Ptprd在AgRP神经元中高度表达。

Ptprd在AgRP神经元中高度表达

然后，通过三种不同的分析方法[微尺度热泳(MST)、生物层干涉测量(Bli)、共振表面等离子体(SPR)]，作者发现asprosin可以与Ptprd的胞外结构域结合。

进一步研究发现，全身性Ptprd基因敲除小鼠的食物摄入量和体重远低于对照野生型小鼠，并伴有较低的能量消耗。

作者随后发现，Ptprd在肝脏中不表达，Ptprd缺陷小鼠的血糖水平和糖代谢功能与野生型小鼠没有显著差异，这表明Ptprd不介导阿司匹林对血糖的外周调节。

考虑到以前的研究发现Asprosin可以直接激活AgRP神经元，从而增加小鼠的食物摄入量，作者怀疑Ptprd可能介导Asprosin在AgRP神经元中的作用。

他们发现，AgRP神经元中Ptprd的特异性敲除可以阻断Asprosin对AgRP神经元的激活，AgRP神经元中Ptprd的特异性敲除的小鼠可以很好地抵抗高脂肪食物引起的体重增加。

此外，可溶性Ptprd的配体结合结构域的小片段可以显著降低小鼠的阿司匹林水平，抑制阿司匹林对AgRP的激活，减少小鼠的食物摄入量和体重增加。

纸质摘要图

综上所述，本研究首次发现Ptprd是食欲刺激激素Asprosin在中枢神经系统的特异性受体，为代谢性疾病(如厌食症、肥胖症等)的治疗提供了新的理论依据和潜在的药物靶点。).

这项工作是由凯斯西储大学的Atul Chopra研究小组完成的。贝勒医学院徐勇研究团队和路易斯安那大学何博士(徐勇教授现为路易斯安那大学生物研究所助理教授)提供了重要帮助。

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