糖類、脂肪和蛋白質是維持我們生命的主要能量來源，人體對這些物質的攝取和利用是一個復雜又精妙的過程。如果這個過程出現(xiàn)差錯，可能會引起體內的代謝失衡，最終可能會發(fā)展為肥胖或糖尿病等疾病。

腹內側下丘腦(VMH)在葡萄糖/脂質穩(wěn)態(tài)方面起著主要作用，哺乳動物的VMH中具有感測代謝穩(wěn)態(tài)的神經元，例如，類固醇生成因子1(SF1)神經元，能調節(jié)葡萄糖和血脂水平^[1]。

Doi：10.1111/dom.12346

先前的研究發(fā)現(xiàn)，VMH中存在更高濃度的雌激素受體^[2]。那么，這是不是意味著雌激素在某些代謝的調節(jié)上起著更重要的作用？近日，發(fā)表在《PNAS》上的一篇名為“Essential and sex-specific effects of mGluR5 in ventromedial hypothalamus regulating estrogen signaling and glucose balance”的文章，首次揭示了在缺乏谷氨酸受體5亞型(mGluR5)的情況下，雌性小鼠的SF1神經元活性會受到破壞，雌激素對葡萄糖代謝的保護作用會逆轉為破壞作用^[3]。

Doi：10.1073/pnas.2011228117

此外，研究人員推測，雌激素對葡萄糖代謝的這種逆轉作用或許能解釋為什么絕經后的婦女更容易胰島素抵抗和患糖尿病的風險增加。

腹內側下丘腦(VMH)中存在很多神經元，它們在應激狀態(tài)(外/內部刺激)下發(fā)生結構和功能的改變。代謝型谷氨酸受體5亞型(mGluR5)在調節(jié)神經元和神經元的連接過程中有著重要作用，且mGluR5在大腦的某些區(qū)域中的功能受腦源性神經營養(yǎng)因子(BDNF)的調節(jié)^[4]。

先前的研究已經發(fā)現(xiàn)，神經元的興奮性降低會造成雌性BDNF2L/2LCk cre突變體（BDNF缺失引起中樞受損）小鼠的過度進食、葡萄糖不耐受和肥胖^[5]。而mGluR5又對神經元如此重要，那么，mGluR5的缺失會造成何種后果呢？

首先，研究人員采用雄性和雌性BDNF2L/2LCk cre突變體小鼠來進行相關的實驗，結果發(fā)現(xiàn)，這些突變體小鼠中的mGluR5表達降低。當研究人員使用基因編輯方法敲除mGluR5后，他們觀察到雌性小鼠中原本正常的葡萄糖/脂質水平逆轉為異常狀態(tài)。

最令人驚訝的是，葡萄糖/脂質代謝的異常只發(fā)生在雌性小鼠中。缺失mGluR5的雄性小鼠的葡萄糖/脂質代謝依舊正常。

VMH中mGluR5缺失僅引起女性血糖異常

那么，產生這種“重女輕男”現(xiàn)象的原因是什么？接下來，研究小組對雌性和雄性BDNF2L/2LCk cre突變體小鼠的血清中的激素進行了相關考察，結果發(fā)現(xiàn)雌性性突變體血清中去甲腎上腺素水平顯著降低，而雄性突變體中卻沒有影響，這說明降低交感神經張力會引起這種“性別差異對待”。

無mGluR5情況下的雌激素對雌性突變體的血糖影響

緊接著，研究小組進一步地考察了神經元的放電速率和血糖代謝的關系，發(fā)現(xiàn)在有或無mGluR5條件下，雌激素對SF1神經元活性和血糖代謝的影響顯著不同，如果沒有這種谷氨酸受體mGluR5，雌激素會抑制SF1神經元活性，且對血糖的調節(jié)將從正常狀態(tài)轉變?yōu)楫惓顟B(tài)，而在雄性突變體中沒有觀察到這些改變。

雌激素影響SF1神經元的放電率和興奮性而雄激素無影響

總之，該項研究發(fā)現(xiàn)了谷氨酸受體5(mGluR5)對于雌激素調節(jié)雌性的葡萄糖水平是不可缺少的，而在雄性中似乎沒有任何影響，這將有利于我們更加深入地了解男性和女性的一生中患糖尿病或其他疾病的風險不同的原因。

此外，由于雌激素在調節(jié)女性的血糖/脂質代謝方面有著重要的作用，那么，女性是否可以在絕經后適當添加天然雌激素（如植物中的雌激素）來維持某些代謝穩(wěn)態(tài)呢？這都將值得我們進一步去思考。

參考資料：

[1] Neuralregulationof pancreatic islet cell mass and function.

[2] Sexually dimorphicexpression of hypothalamic estrogen receptors α and β and Kiss1 in neonatalmale and female rats.

[3] Essential andsex-specific effects of mGluR5 in ventromedial hypothalamus regulating estrogensignaling and glucose balance.

[4] Fear Extinction InducesmGluR5-Mediated Synaptic and Intrinsic Plasticity in Infralimbic Neurons.

[5] ConditionalDeletion Of Brain-Derived Neurotrophic Factor in the Postnatal Brain Leads toObesity and Hyperactivity.