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美國科學家的一項研究顯示,人類和靈長類動物的肝臟產生的一種名為成纖維細胞生長因21(FGF21)的激素,可以抑制靈長類動物的酒精攝入。在小鼠實驗中,它保護小鼠免受酒精誘導而喪失平衡和翻正反射,或可作為治療急性酒精中毒的潛在藥物靶點。相關研究近日發表于《細胞代謝》。
論文共同通訊作者、得克薩斯大學西南醫學中心的Steven Kliewer說:“我們已經發現,肝臟不僅參與酒精代謝,而且還向大腦發送激素信號,以防止中毒的有害影響,包括意識喪失和協調能力喪失。”研究證明,FGF21可以激活大腦中控制警覺性的特定的部分,注射FGF21,能顯著加速醒酒。
不只是人類會出現醉酒或酒精中毒,自然界的動物也會出現這種情況。在成熟的水果和花蜜中也可能存在由單糖自然發酵產生的乙醇(酒精),動物食用后會產生酒精中毒,損害其行動能力和判斷力。這使得食用果糖和其他單糖的動物進化出了分解酒精的肝酶。
FGF21是一種在肝臟中表達的激素,在肝臟中由各種代謝應激誘導,包括饑餓、蛋白質缺乏、單糖和乙醇。在人體中,乙醇是迄今為止被發現的最有效的FGF21誘導劑。之前的研究表明,FGF21能夠抑制乙醇偏好,誘導飲水以防止脫水,并避免乙醇誘導的肝損傷。
在這項研究中,Kliewer和同事David Mangelsdorf發現,FGF21在抵御乙醇暴露的有害后果方面發揮著比之前想象的更廣泛的作用。
在小鼠實驗中,FGF21在不改變乙醇分解的情況下刺激了小鼠醒酒。缺乏FGF21的小鼠在接觸乙醇后,比同窩的小鼠需要更長的時間來恢復平衡。相反,注射FGF21則縮短了醉酒小鼠恢復意識和肌肉協調所需的時間。
但FGF21不能中和氯胺酮、地西泮或戊巴比妥這些鎮靜劑,因此,FGF21不是通過解除鎮定來發揮作用,而是特異性作用于乙醇。具體來說,FGF21通過直接激活大腦藍斑區域的去甲腎上腺素能神經元來介導其抗醉酒作用,去甲腎上腺素能神經元作用是調節喚醒和警覺性。
這些結果表明,FGF21既有解酒作用,又有戒酒作用。這種FGF21的肝-腦通路的演化是為了防止乙醇引起的中毒,或可作為治療急性酒精中毒的藥物靶點。研究人員表示,這一途徑可能調節各種認知和情感功能,以提高動物在壓力條件下的生存能力。
然而,去甲腎上腺素能系統的激活是否有助于FGF21的其他影響,包括對代謝、乙醇和甜味偏好的影響,仍有待確定。雖然FGF21和去甲腎上腺素能神經系統活性都是由乙醇誘導的,但還需要進一步的研究來確定FGF21的抗中毒活性是否適用于人類。
Mangelsdorf表示:“大腦是FGF21效應的主要作用部位,研究團隊正在更深入探索FGF21發揮清醒作用的神經元通路。”(來源:中國科學報 高嘉瑋 馮麗妃)