肥胖已成为全球性流行病，对于肥胖人群的治疗和监测需求日益增长。研究人员为了理解与该病症相关的生物标志物，将目光投向了瘦素，这是一种调节能量摄入并引发饱腹感的激素，最终目标是帮助改善肥胖的治疗方法。了解瘦素从全身脂肪细胞分泌的模式，可以帮助科学家识别肥胖患者中的隐藏健康问题，监测治疗后的健康进展，并测试药物的有效性。
现在，在《内分泌学会杂志》上发表的一项新研究中，纽约大学坦登工程学院生物医学工程副教授罗丝·法吉赫（Rose Faghih）及其博士生青翔（Qing Xiang）和雷万特·雷迪（Revanth Reddy）利用概率生理建模方法研究了瘦素分泌背后的脉冲事件。
“我们不仅依赖于统计模型来视觉检查瘦素分泌事件，还量化了其脉冲生理信号，这有助于扩展对健康和疾病状态下瘦素信号传导以及药物反应的研究。”法吉赫说。
瘦素主要由脂肪细胞产生，通常在摄入足够食物时向大脑发出信号，帮助调节能量和食欲。但在某些肥胖个体中，这一信号系统似乎出现了故障——即瘦素抵抗现象，高瘦素水平无法抑制饥饿。尽管目前尚不清楚这种抵抗是如何产生的，但近期关于瘦素高频波状释放模式的研究结果为未来研究提供了有趣的可能性。
像皮质醇和胰岛素这样管理压力和血糖的激素，已知会遵循昼夜节律的释放模式。瘦素也遵循类似的模式，但具体细节尚不明确。法吉赫的实验室着手分析瘦素的脉冲，研究这些脉冲发生的频率及其强度。通过分解脉冲的时间和幅度，研究人员可以更好地理解这些模式，这可能为治疗瘦素抵抗及由此延伸的肥胖带来突破。
研究人员应用了不同复杂度的统计模型来拟合数据，并使用预设的指标比较了这些分布模型在每个受试者中的表现。他们的目标是找到最佳模型，这对于监测瘦素分泌和检测正常分泌模式的偏差非常重要。
结果显示，尽管瘦素分泌过程复杂，受多种因素影响，但每种模型都能单独捕捉到每个受试者的分布大致形状。这些分布模型揭示了瘦素分泌的几个可能特征，例如极小或极大脉冲的罕见性。它们还允许研究人员通过识别治疗前后模型参数的变化来观察药物的效果。他们比较了使用溴隐亭（一种影响神经内分泌信号的药物）治疗前后的瘦素行为。治疗后，瘦素脉冲时间的一个模型（扩散模型）出现了细微变化，这表明有可能通过药物影响这些模式。此类发现为探索通过恢复瘦素自然节律来治疗肥胖的激素疗法打开了大门。
这项研究是实现可靠长期瘦素监测的关键第一步，有助于医生和患者对抗肥胖。
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