Наши сенсорные побуждения, начиная от гнева и заканчивая голодом, регулируются гормональными или нейронными сигналами. Часто эти импульсы проявляются как поведенческие реакции, вызванные сложными биологическими реакциями. Компоненты этих реакций вырабатываются в организме за счет экспрессии определенных белков, которые, в свою очередь, кодируются определенными генами.

Нейромедин U (NMU) является одним из таких белковых гормонов, который, как было установлено, выполняет множество физиологических функций у многих видов, включая млекопитающих. Он участвует в метаболических процессах, отвечающих за расход энергии, пищевое поведение, поддержание цикла дня и ночи в наших биологических часах, развитие опухолей и иммунитет. Его «анти-голодательная» (анорексигенная) функция, которая была доказана на животных моделях, включая мышей, делает его главной мишенью для препаратов против ожирения, которые работают по принципу подавления желания организма съесть больше, чем на самом деле требуется.

Фармацевтические исследования на мышах показали, что NMU снижает потребление пищи и увеличивает расход энергии. Отсутствие NMU у мышей приводит к чрезмерному пищевому поведению, низкой температуре тела, низкой активности и развитию ожирения. Однако противоречивые результаты были получены в аналогичных экспериментах по введению на крысах, где критическая роль энергетического метаболизма NMU остается неясной.

Исследовательская группа ранее обнаружила, что экспрессия мРНК NMU в туберальной части гипофиза крысы выше во время световой фазы и ниже во время темновой фазы из-за подавления, вызванного мелатонином. Команда теперь решила исследовать, связан ли NMU при туберальной части гипофиза с ритмами кормления, из-за которых крысы едят в основном ночью. Исследованием совместно руководили профессор Саяка Айзава из Высшей школы естественных наук и технологий Университета Окаяма и доктор Макото Мацуяма из Медицинского исследовательского института Шигей. Их исследование было опубликовано в Интернете 27 октября 2022 года в журнале Scientific Reports, а г-жа Киока Йокоги, аспирантка Университета Окаяма, выступила в качестве ведущего автора.

Команда хотела исследовать анорексигенную функцию NMU, используя крысиные модели, в которых этот нейропептид присутствовал или отсутствовал. С этой целью они сначала создали крыс, у которых ген NMU был заглушен, с помощью технологии rGONAD (редактирование генома крысы посредством доставки нуклеиновых кислот в яйцеводах), недавно разработанной доктором Мацуямой. Этих крыс назвали крысами Nmu KO, и они не смогли продуцировать нейропептид. Однако, в отличие от мышей Nmu KO, крысы Nmu KO не увеличивали потребление пищи и не страдали ожирением, к большому удивлению команды.

Учитывая, что NMU может быть связан с ритмами кормления, исследователи изучили режим ежедневного питания и не обнаружили различий между крысами Nmu KO и крысами дикого типа (с геном NMU) как в светлой, так и в темной фазах. «Вполне вероятно, что NMU у крыс не имеет решающего значения для регуляции питания и энергетического обмена и не является центральным регулятором потребления пищи», — объясняет профессор Айзава.

Учитывая его множество ролей, белок присутствует во многих органах и передает сигналы через рецепторы. Исследователи обнаружили, что в мозге крыс экспрессия Nmu была ограничена и обильна в PT гипофиза, чего никогда не наблюдалось у мышей. В отличие от мышей, NMU и его рецепторы редко экспрессируются в областях мозга, которые участвуют в контроле питания у крыс. Это указывает на то, что NMU не подавляет питание крыс.

Профессор Айзава уточняет: «Наши результаты на крысах противоречили результатам на мышах. Это различие может быть связано с видовыми различиями в характере экспрессии NMU и генов его рецепторов у крыс и мышей. Кроме того, анорексигенный эффект после центрального введения NMU, возможно, может длится недолго при определенных условиях».

Хотя NMU изучался как гормон-супрессор питания, теперь ясно, что он выполняет разные функции у разных видов, в том числе у тех, которые очень близкородственны. Однако необходимы дополнительные исследования, чтобы определить, крысы или мыши являются лучшей моделью для понимания физиологических функций NMU у людей и связанных с ними поведенческих реакций.

«Это исследование выражает опасения по поводу применения результатов экспериментов на животных к людям и убедительно демонстрирует разнообразие живых организмов», — заключает профессор Айзава.

Источник: https://www.nature.com/articles/s41598-022-21764-6