筑波——肠降血糖素是肠道细胞分泌的激素，可调节胰腺胰岛素和胰高血糖素，从而控制哺乳动物的糖代谢。尽管已在无脊椎动物中鉴定出胰岛素和胰高血糖素的对应物，但尚未描述与肠促胰素等效的激素。现在，筑波大学的研究人员证明，中肠产生的一种激素神经肽 F (NPF) 在果蝇中发挥着这种复杂的作用。
生命过程由不同的神经内分泌反馈系统精心策划，这些系统在整个动物界都保持着基本的相似性。作为对膳食糖的反应，来自哺乳动物肠道的肠促胰素刺激胰腺细胞产生胰岛素并抑制其反调节激素胰高血糖素。它们一起对抗性地微调糖水平：胰岛素清除循环碳水化合物并促进脂肪储存，而胰高血糖素则起调节作用。
早先在果蝇 Drosophila melanogaster 中发现了 NPF 的生殖功能后，研究小组想知道它在其他生物过程中的作用，特别是在能量稳态中的作用。他们的研究策略包括先进的基因工程，以产生特定基因敲除菌株(其中基因表达已被灭活或删除)和敲入菌株(其中基因序列的一对一替换已在特定位置)。尖端的实验室技术被用来揭示遗传和分子信号通路以及潜在的细胞机制。
研究人员能够证明 NPF 是由肠道内分泌细胞分泌的，以响应膳食糖分。它向心体(昆虫的腺样器官)中的 NPF 受体发出信号，并刺激昆虫大脑中的胰岛素产生细胞抑制胰高血糖素样激素，同时增强胰岛素样肽的产生。这会增加血淋巴(昆虫体腔中的循环液)中的葡萄糖水平，并促进体内脂肪中的脂质积累。
“我们的研究表明，果蝇中肠 NPF 的丧失或 NPF/NPFR 信号紊乱会产生类似于哺乳动物肠促胰素丧失的代谢紊乱，例如脂肪代谢障碍(健康脂肪的减少)、低血糖症和食欲亢进(过度喂养)，”Ryusuke Niwa 教授该研究的主要作者解释说。“重要的是，虽然 NPF 也由大脑产生，但我们证明脑源性 NPF 缺乏这种功能，而且果蝇NPF 在结构上不同于哺乳动物肠促胰素。然而，有必要进一步研究 NPF 在其他潜在靶组织中的作用。”
这项研究强调了昆虫和哺乳动物之间依赖糖的代谢过程的潜在相似性。更好地了解肠促胰素的功能作用可能会为与其功能障碍相关的医学疾病(如肥胖和 2 型糖尿病)的治疗策略提供信息。
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