胰島素不僅僅是由胰腺制造的。這是另一個鮮為人知的地方。
您的大腦會產(chǎn)生胰島素——與胰腺產(chǎn)生的胰島素相同。與 1 型糖尿病患者不產(chǎn)生的胰島素相同糖尿病以及在 2 型糖尿病患者中無法正常工作的相同胰島素。
科學(xué)家們已經(jīng)了解胰腺中產(chǎn)生胰島素的細(xì)胞 100 多年了。這些球形細(xì)胞島稱為胰島,含有產(chǎn)生胰島素的 β 細(xì)胞。
但我們才剛剛開始了解大腦胰島素的產(chǎn)生。胰島素在那里制造的事實在很大程度上仍然未知,即使在糖尿病科學(xué)家、醫(yī)生和糖尿病患者中也是如此。
然而,它在 1970 年代后期在那里被發(fā)現(xiàn)——然后很快就被忽視了。
一個研究1978 年發(fā)表的研究表明,大鼠大腦中的胰島素水平“至少比血漿中的胰島素水平高 10 倍......在一些地區(qū)......高出 100 倍”。
如果這是真的,為什么這沒有更廣為人知。
因為在這一發(fā)現(xiàn)后不久,明確的證據(jù)表明胰島素從血液轉(zhuǎn)移到大腦。一研究1983 年,測量嚙齒動物大腦中的胰島素表示,“在這些提取物中發(fā)現(xiàn)的胰島素最終來自胰腺胰島素”。他們找不到在大腦中處理胰島素的機(jī)器,至少使用當(dāng)時可用的工具是這樣。
這導(dǎo)致了一種假設(shè)——在接下來的近 30 年里——所有的大腦胰島素都來自胰腺。
胰島素可以而且確實從血液轉(zhuǎn)移到大腦。但是胰島素的當(dāng)?shù)貋碓词窃谔囟ǖ牡胤缴a(chǎn)的,用于做特定的事情。
制造胰島素的腦細(xì)胞
首先,大腦胰島素產(chǎn)生的驚人之處在于,產(chǎn)生胰島素的腦細(xì)胞不是一種,而是至少六種。有些已在嚙齒動物和人類大腦中得到證實,而另一些目前僅在嚙齒動物中得到證實。
最早被證明可以制造胰島素的腦細(xì)胞之一是神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞。它們生活在對學(xué)習(xí)和記憶很重要的大腦區(qū)域。最令人驚訝的是,這里胰島素的產(chǎn)生取決于葡萄糖的量——這是胰腺 β 細(xì)胞共有的特征。
目前尚不清楚這種胰島素來源的作用。根據(jù)位置,它可能有助于認(rèn)知功能。
這個區(qū)域還有在一生中產(chǎn)生新神經(jīng)元的細(xì)胞,稱為“神經(jīng)祖細(xì)胞”。這些細(xì)胞還產(chǎn)生胰島素。
來自嗅球(嗅覺加工中心)的類似細(xì)胞也具有產(chǎn)生胰島素的祖先。胰島素在這里的作用仍然未知。
但一種產(chǎn)生胰島素的腦細(xì)胞可能會調(diào)節(jié)生長。A 2020 年研究表明胰島素是由小鼠下丘腦中的壓力感應(yīng)神經(jīng)元制造和釋放的。這是一個控制生長和新陳代謝的大腦區(qū)域。它還具有最高的胰島素水平人腦.
研究人員表明,應(yīng)激小鼠會導(dǎo)致下丘腦胰島素產(chǎn)生減少。這導(dǎo)致動物生長不良。就老鼠而言,它們的身體更短。
下丘腦胰島素維持垂體中的生長激素水平。這有時被稱為主腺,因為它參與制造或控制其他激素的產(chǎn)生。局部胰島素較少意味著生長激素產(chǎn)生較少。
然后是脈絡(luò)叢。這是產(chǎn)生腦脊液的大腦區(qū)域。在人類中,這大約是每天半升這種透明無色液體。
脈絡(luò)叢內(nèi)襯的細(xì)胞——上皮細(xì)胞——是生長因子和營養(yǎng)物質(zhì)的營養(yǎng)湯,以保持大腦健康。直到最近,人們才在小鼠中發(fā)現(xiàn)了胰島素的產(chǎn)生。
脈絡(luò)叢將液體直接分泌到腦室中,即大腦深處的空間。這種液體在整個大腦周圍流動,可能更廣泛地輸送胰島素。
它確實會去的一個地方是下丘腦的食欲控制中心。
A 2023 年研究在小鼠中表明脈絡(luò)叢對胰島素產(chǎn)生的遺傳控制可以改變食物攝入量。通過改變脈絡(luò)叢胰島素水平來重新連接下丘腦。從這里釋放的胰島素抑制了食欲。
大腦中胰島素的另一個來源也會減少食物攝入量。一個2022發(fā)現(xiàn)大腦后部產(chǎn)生胰島素的神經(jīng)元(稱為后腦)減少了小鼠的食物攝入量。
可能有助于大腦隨著年齡的增長保持健康
那么,如果大腦胰島素可以改變食欲,那么它能控制血糖嗎?
不。至少目前沒有證據(jù)證明這一點(diǎn)。這種胰島素不太可能離開大腦。因此,它不太可能以同樣的方式控制血糖水平。
相反,大腦中的胰島素可能有助于大腦隨著年齡的增長保持健康。例如阿爾茨海默病疾病通常被非正式地稱為 3 型糖尿病。這是因為阿爾茨海默病患者的大腦對胰島素有抵抗力。它也不能正確使用葡萄糖。
這是一個大問題。葡萄糖是大腦的主要燃料。事實上,估計表明阿爾茨海默病存在 20% 的能量差距。即使沒有腦細(xì)胞損失,僅此一項也會損害認(rèn)知能力。
這導(dǎo)致了提高大腦胰島素的嘗試。將胰島素噴灑到鼻子中可以改善認(rèn)知表現(xiàn)在阿爾茨海默氏癥中,在一些但不是全部研究中。
腦葡萄糖的使用也會隨著時間的推移而減少,鼻內(nèi)胰島素似乎也限制了這種減少。
所以,更多的大腦胰島素總是一件好事嗎?
不一定。在女性專用,腦脊液中胰島素水平較高與認(rèn)知能力較差有關(guān)。
關(guān)于大腦胰島素的產(chǎn)生,還有很多東西需要了解。例如,哪個胰島素來源先出現(xiàn)?大腦還是 β 細(xì)胞?希望不要再花 30 年才能找到答案。
但鑒于大腦胰島素產(chǎn)生的證據(jù)強(qiáng)度,用不了多久,我們學(xué)校的教科書就會更新。
克雷格·比爾, 實驗糖尿病高級講師,??巳卮髮W(xué)
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