肠促胰岛素激素和脑小胶质细胞共同调节大脑的内稳态

整个人体是由许多复杂的细胞、过程和相互作用组成的。随着科学发现的不断取得,越来越明显的是,人体的所有生物系统和途径是多么的多维和相互联系。肠促胰岛素激素,包括胰高血糖素样肽(GLP)-1和葡萄糖依赖性胰岛素性多肽(GIP),传统上被认为在平衡人体代谢中起作用。这两种激素起着“中间人”蛋白质的作用;它们在摄入食物后将信号从肠道传递到胰腺。一旦这些促肠促胰岛素激素到达胰腺,它们刺激胰腺释放胰岛素。随着胰岛素的分泌,葡萄糖从血液中进入以葡萄糖为燃料来源的细胞和组织。肠促胰岛素在这个过程中起着重要的作用,因为它们有助于确保分泌足够的胰岛素,从而使足够数量的葡萄糖进入人体组织。

图1所示。GLP-1和GIP与小胶质细胞共同促进脑细胞存活和稳态。

最近,研究表明,GLP-1和GIP的作用远远超出了它们在外周的代谢功能;这两种促肠促胰岛素也可以防止神经元细胞的死亡,这无疑是维持大脑健康的必要条件。然而,我们的研究进一步揭示官方manbetx手机版了GLP-1和GIP在大脑中的作用是巨大的,不仅仅是保护神经元。更具体地说,我们已经发现这两种肠促胰岛素激素在大脑中表现出广泛的特性,包括通过作用于小胶质细胞(大脑的常驻免疫细胞)来调节炎症和神经保护。小胶质细胞在维持大脑平衡中起着至关重要的作用;它们保护和防御外来入侵者,对损伤和损伤信号作出反应,并为神经元提供必要的化学支持。

我们令人兴奋地发现,人类小胶质细胞同时表达GLP-1受体和GIP受体,它们分别是检测和响应GLP-1和GIP所必需的。我们发现GLP-1和GIP与小胶质细胞上各自的受体结合并激活。我们还证明,当小胶质细胞暴露于特定类型的毒性炎症时,GLP-1或GIP与其受体之间的相互作用阻止了小胶质细胞的显著死亡。除了抑制脑细胞死亡外,GLP-1和GIP还在大脑中发挥抗氧化特性。当小胶质细胞发炎时,会产生显著增加的破坏性活性氧(ROS)水平;然而,在发炎的小胶质细胞中添加GLP-1或GIP会显著降低ROS水平,这与某些抗氧化激素(如谷胱甘肽过氧化物酶)水平的增加有关。这两个观察结果可能是有联系的,因为有益的抗氧化酶在清除人体有毒的活性氧以及修复活性氧造成的损害方面发挥着作用。

除了在大脑炎症事件中产生保护作用外,我们进一步证明,即使在没有炎症的情况下,GLP-1和GIP也可能对小胶质细胞有益。当将GLP-1或GIP添加到未发炎的小胶质细胞中时,这些激素引起几个关键脑细胞存活分子水平的增加,如脑源性神经营养因子、胶质细胞系源性神经营养因子和神经生长因子。

因此,我们发现肠促胰岛素激素GLP-1和GIP与小胶质细胞合作,在脑细胞存活和维持大脑内稳态中发挥重要作用。

林赛·乔伊·斯皮尔曼
加拿大基洛纳英属哥伦比亚大学奥肯那根校区生物系

出版

肠促胰岛素激素调节小胶质细胞氧化应激、存活和营养因子的表达。
史丕曼LJ,吉布森DL,克莱格瑞斯A
《细胞生物学杂志》2017年5月

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