Учёные впервые выявили новый гормон, продуцируемый гипоталамусом во время сна, который играет ключевую роль в регуляции аппетита и обмена веществ. Это открытие прокладывает дорогу к созданию принципиально нового класса препаратов, способных эффективно бороться с ожирением по аналогии с агонистами GLP-1.
«Дефицит сна давно ассоциируется с набором лишнего веса, однако биологические механизмы этой взаимосвязи до сих пор оставались загадкой», - отмечают китайские исследователи. В своей работе они представляют сенсационное открытие: белковый гормон гипоталамуса, активизирующийся во сне у человека и мышей, подавляет развитие ожирения. Этот гормон, образующийся в результате расщепления ретикулокальбина-2 (RCN2), был назван раптином.
Учёные из больницы Сянъя при Центральном южном университете первыми раскрыли механизм действия раптина: он передаёт сигналы желудочно-кишечному тракту о насыщении, тем самым ограничивая потребление пищи.
Более того, нехватка сна резко снижает концентрацию раптина, что ослабляет контроль аппетита. Исследование также показало, что уровень этого гормона заметно ниже у людей, страдающих ожирением.
«Раптин связывается с глутаматным метаботропным рецептором 3 (GRM3) в нейронах гипоталамуса и желудка, что приводит к подавлению чувства голода и замедлению опорожнения желудка», - поясняют авторы работы.
Интересно, что ретикулокальбин-2 ранее связывали с процессами костеобразования и онкогенезом, но его влияние на аппетит и метаболизм до сих пор оставалось неизвестным. Команда учёных подтвердила роль раптина в регуляции обменных процессов, применяя протеомный анализ, молекулярную биологию, нейронауку и клинические данные. Было установлено, что действие раптина универсально как для людей, так и для грызунов.
Этот гормон тесно связан с циркадными ритмами. Хотя точная фаза
сна, в которой он достигает пика, ещё предстоит определить, исследования указывают на его максимальную концентрацию в ночное время - вероятно, в стадии медленного сна (NREM). В течение дня уровень раптина постепенно снижается, а затем вновь пополняется с началом следующего цикла сна. Однако дальнейшие исследования должны прояснить, какую роль в этом процессе играют разные фазы сна.
Ранее уже было доказано, что нехватка сна провоцирует гормональные изменения, способствующие набору веса. Например, исследование 2022 года показало, что дефицит сна увеличивает синтез грелина - гормона, стимулирующего аппетит, - и одновременно снижает выработку лептина, который отвечает за чувство насыщения.
Теперь же учёные приблизились к пониманию ещё одного важного биологического механизма, определяющего связь между качеством сна и контролем массы тела. Другие исследования связывают плохой сон с повышенным уровнем гормонов
стресса и их влиянием на регуляцию метаболизма.
Исследователи оценили уровень раптина, «эффективность сна» и другие показатели метаболизма у 262 участников, 127 из которых считались страдающими клиническим ожирением. Затем они провели исследование с участием 30 человек, 15 из которых были в контрольной группе, а 15 проходили терапию ограничения сна (SRT) в течение трёх месяцев. В конце исследования были собраны данные для оценки изменений уровня раптина и массы тела, а также качества сна и потребления энергии.
«Участники, страдающие от дефицита сна, демонстрировали более низкий уровень раптина и усугубляли ожирение, в то время как пациенты с ожирением, прошедшие курс SRT, имели более высокий уровень раптина и облегчали фенотип ожирения», - пишут исследователи. «Эти данные ещё раз подчёркивают важность качества сна для метаболического гомеостаза».
Более того, дальнейшее генетическое исследование 2000 людей с ожирением привело к обнаружению варианта RCN2, который присутствовал в биологическом коде группы членов семьи, страдавших от синдрома ночного переедания (NES).
В настоящее время NES трудно поддаётся лечению - его обычно рассматривают как психологическое расстройство - и часто ставят неправильный диагноз, так что эти результаты могут оказать огромное влияние на тех, кто страдает от ночных приступов. Вариант блокировал выработку раптина, и все люди с ним также страдали ожирением.
«Люди с нонсенс-вариантом RCN2 страдали от ожирения», - заявила команда. «Наше исследование подтвердило, что белок, кодируемый нонсенс-вариантом RCN2, не может секретироваться и, следовательно, не может связываться с GRM3 для оказания последующего воздействия».
Команда также отметила связь между диетами с высоким содержанием жиров и плохим сном, и необходимо провести дополнительные исследования, чтобы понять, как это может повлиять на выработку раптина и его способность регулировать аппетит. В целом, однако, эти результаты закладывают основу для разработки новых терапевтических средств для снижения веса и лечения ожирения.
«Мы показали, что циркадный выброс гипоталамического раптина снижает аппетит, но не влияет на другие важные циркадные модели поведения, включая сам цикл сна или физическую активность», - заключили исследователи. «Наше исследование идентифицирует раптин как уникальный гипоталамический гормон, который взаимодействует с GRM3 для подавления аппетита и ожирения, тем самым открывая потенциально новый путь для лечения ожирения».
Исследование было опубликовано в журнале «Cell Research».