Čínská akademie věd odhaluje, že nedostatek leucinu může vést k centrální regulační dysfunkci.

V nové studii vědci z Ústavu nutričních věd centrálního nervového systému odhalili mechanismus, kterýmleucinnedostatek reguluje periferní metabolismus lipidů, práce byla publikována online v molekulární endokrinologii, známém Mezinárodním žurnálu endokrinologie. Výzkum vedl Feifan Guo, výzkumník z Institutu výživy, který v roce 2001 získal doktorát z neurobiochemie na Tokijské univerzitě v Japonsku a později pracoval jako postdoktorand ve Spojených státech, v roce 2007 byl přijat jako výzkumný pracovník Institutu nutričních věd na Čínské akademii věd a byl vybrán do programu pro 100 osob. Práce je podporována Programem 973, Nadací přírodních věd, Šanghajskou komisí pro vědu a techniku a Čínskou akademií věd. Cesta centrálního nervového systému úzce souvisí s metabolickou molekulární regulační sítí periferních tkání a její dysfunkce je důležitou příčinou metabolických onemocnění. Centrální nervový systém, zejména hypotalamus, hraje důležitou roli při snímání živin a regulaci metabolismu. Hypotalamus, který má dvojí funkce nervového a endokrinního systému, dokáže přímo vycítit nutriční stav těla a aktivovat metabolickou regulaci periferních tkání cestou signálu snímání výživy. V současné době neexistuje podrobná zpráva o centrální nutriční indukci aminokyselin a její regulaci periferního metabolismu. LEUCINE je jednou z esenciálních aminokyselin v těle a důležitým metabolickým regulátorem. Předchozí výzkum týmu ukázal, že nedostatek leucinu může způsobit rozsáhlé metabolické změny v periferních tkáních těla, mezi ně patří potlačení syntézy mastných kyselin v játrech, zvýšená citlivost na inzulín, rychlý úbytek tuku v břiše a zvýšená produkce tepla v hnědé tukové tkáni. Bylo také zjištěno, že nedostatek leucinu může způsobit změny v více signálních cestách v hypotalamu, navrhuje se, že hypotalamus může reagovat na nedostatek leucinu a dále regulovat periferní metabolismus Lipidů po sérii integrace signálu, ale specifický mechanismus není jasný. V této studii Dr. Cheng Ying a Zhang Qian z Guovy skupiny zjistili, že myši krmené dietami s nedostatkem leucinu obnovily své hladiny hypotalamického leucinu rychle po intracerebroventrikulární injekci leucinu a mohou zabránit nedostatku leucinu způsobenému ztrátou bílého tuku a tvorbou hnědého tuku zvýšily fenotypové změny. Studie ukázaly, že centrální injekce leucinu může změnit hladinu fosforylace hormonálně citlivé Lipázy (HSL) v bílé tukové tkáni a úroveň exprese odpojujícího proteinu 1 (UCP1) v hnědé tukové tkáni. Další studie ukázaly, že nedostatek leucinu vede ke zvýšení exprese hormonu kortikotropinu (CRH) v paraventrikulárním jádru hypotalamu, který zase aktivuje sympatický nervový systém, na jedné straně podporoval zvýšení lipidu v bílé tukové tkáni, což ukázalo zvýšení hladiny fosforylace HSL, na druhé straně podpořil zvýšení spotřeby energie v hnědé tukové tkáni, což ukázalo zvýšení UCP1 EXPRESSION Kombinace těchto dvou způsobuje rychlou ztrátu břišního tuku. Při experimentech in vitro bylo zjištěno, že leucin postrádá signální dráhu GS/CAMP/PKA/CREB k aktivaci hypotalamických neuronů a Creb přímo působí na promotérskou oblast CRH a reguluje expresi CRH. Tato studie je první, která prokázala, že hypotalamické CRH je regulováno hladinami leucinu a je klíčovým regulátorem periferního lipidového a energetického metabolismu vyvolaného nedostatkem leucinu. Výsledky této studie položily pevný základ pro další studium centrálního snímání aminokyselin a regulace periferního metabolismu lipidů a obohatily porozumění lidí regulaci periferního metabolismu centrálním nervovým systémem, je užitečné prohloubit pochopení mechanismu obezity a souvisejících metabolických onemocnění.