Исследование было опубликовано онлайн в журнале Nature.«В последние годы исследования в CUMC и в другом месте показали, что кость – эндокринный орган и производит гормоны, которые затрагивают мозговое развитие, баланс глюкозы, функцию почек и мужское изобилие», заявляет лидер исследования Стэврула Кустени, доктор философии, адъюнкт-профессор физиологии и клеточной биофизики (в медицине) в CUMC. «Наши результаты добавляют критическую новую функцию гормонов кости к этому списку – подавлению аппетита – который может открыть совершенно новый подход к лечению нарушений обмена веществ».В 2007 команда CUMC во главе с Джерардом Карсенти, Мэриленд, доктор философии, профессор Пола А. Маркса Генетики и развития и преподавателя медицины, и стула, Отдела Генетики и развития в CUMC, были первыми, чтобы обнаружить, что кость – эндокринный орган, который регулирует энергетический метаболизм посредством выпуска гормона, названного osteocalcin. «Мы выдвинули гипотезу, что были дополнительные гормоны кости, которые регулируют метаболизм, так как другие эндокринные органы, которые затрагивают метаболизм обычно, делают так через многократные гормоны», сказал доктор Кустени.
Первые ключи к разгадке второго гормона прибыли в 2010, когда доктор Кустени обнаружил, что выведение из строя гена под названием FOXO1 в остеобластах мыши (формирующие кость клетки) заставило мышей есть меньше и улучшило их баланс глюкозы. «Так как osteocalcin не регулирует аппетит, мы знали, что второй гормон кости должен был быть вовлечен в этот процесс», сказал доктор Кустени.В текущем исследовании исследователи CUMC продемонстрировали, что FOXO1-несовершенные остеобласты выражают необычно большое количество белка, названного lipocalin 2. Lipocalin 2, как ранее думали, прежде всего, спрятался адипоцитами (жировые клетки) и способствовал ожирению.
Но исследователи показали, используя мышей, которые не могли произвести lipocalin или в их жировых клетках или в остеобластах, тот lipocalin 2, прежде всего, спрятался остеобластами и уменьшает аппетит и вес.Lipocalin 2 также затронул аппетит и вес у мышей нормального веса и у мышей, которые страдали ожирением из-за отсутствия leptin рецептора и передачи сигналов leptin. В обоих типах мышей lipocalin 2 подавил аппетит, улучшил полный метаболизм и уменьшил массу тела.
Доктор Кустени и ее команда также нашли, что lipocalin 2 пересекает гематоэнцефалический барьер. В мозгу белок связывает с и активирует рецептор melanocortin 4 (MC4R) нейроны в гипоталамусе, основном отделе головного мозга, который регулирует аппетит. Нейроны MC4R, как известно, вовлечены в вызов подавления аппетита.«Надежда состоит в том, что lipocalin 2 мог бы иметь те же самые эффекты в людях, и что наши результаты могут быть переведены на развитие методов лечения для ожирения и других нарушений обмена веществ», сказал доктор Кустени.
Начальные результаты в людях воодушевляют. В анализе пациентов с диабетом 2 типа исследователи нашли, что уровни в крови lipocalin 2 обратно пропорционально коррелировались с массой тела и кровью уровни A1c, долгосрочная мера сахара в крови. «Другими словами, у пациентов с выше lipocalin 2 уровня были более низкая масса тела и лучший баланс глюкозы», сказал доктор Кустени.