单剂量裸盖菇素对肥胖小鼠饮食诱导体重减轻的影响

Effects of a single dose of psilocybin on diet-induced weight loss in obese mice

作者信息Ryan J Keenan, Rifa T Haque, Xiangjun Jin, Tomris Mustafa, Jihane Homman-Ludiye, Kayla Elysee, Zi Shan Wee, Stephanie E Simonds, Claire J Foldi, Michael A Cowley
PMID41980923
发布时间2026-04-14
DOI10.1038/s41398-026-03995-7

实验完整度

研究包含体内动物模型(饮食诱导肥胖小鼠),设置对照组,包含体重、食物摄入、能量消耗及脑组织免疫组化等多个实验层级,并进行功能验证。

主要模型

饮食诱导肥胖(DIO)的雄性C57BL/6J小鼠 单剂量裸盖菇素(1 mg/kg)或生理盐水腹腔注射模型

重点核对

处理组:1 mg/kg裸盖菇素(PSI)或0.9%生理盐水(SAL),腹腔注射 饮食干预:第2天切换至低脂饲料(Chow)或维持高脂饲料(HFD),持续28天 体重和食物摄入每日测量,单笼饲养 间接测热法记录每周一次,测量氧气消耗、二氧化碳产生和呼吸交换率 免疫组化检测mPFC、PVN、DMH中PSD-95和synapsin-1斑点 实验者对治疗分组设盲,但对饮食不设盲

摘要

长期肥胖会引起神经回路持久的结构改变,这些回路有助于维持身体处于升高/肥胖的体重水平。这些回路调节各种机制,可抑制极端或持续的体重减轻。因此,促进大脑内的结构可塑性是一种潜在的治疗策略。致幻剂化合物,如裸盖菇素,通过树突棘的快速持续生长促进神经可塑性,这有助于神经回路的重塑。使用致幻剂化合物的临床前和临床研究已证明其对多种神经精神疾病有效,这些疾病通常与肥胖共存,并共享潜在的神经机制。在此,我们评估单剂量裸盖菇素对转为低脂饲料的饮食诱导肥胖(DIO)小鼠体重、食物摄入和能量消耗的影响。在四周内,裸盖菇素加剧了DIO小鼠饮食诱导的体重减轻,并增加了小鼠表现出更明显体重减轻的易感性。裸盖菇素似乎主要通过调节食物摄入发挥这些作用,对能量消耗没有影响。在维持高脂饮食的DIO小鼠中未观察到体重或食物摄入的差异,表明裸盖菇素不一定直接促进体重减轻或减少食物摄入。相反,如果与其他促进体重减轻的干预措施联合使用,它可能有助于促进体重减轻。需要额外的实验来检查确切的机制;然而,这些数据支持进一步研究使用致幻剂化合物作为肥胖的辅助治疗。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
单剂量裸盖菇素能否影响DIO小鼠在饮食干预下的体重、食物摄入和能量消耗?
核心机制
裸盖菇素可能通过促进神经可塑性(如树突棘生长)影响神经回路,特别是在下丘脑核团中,通过BDNF/TrkB信号通路起作用,但本研究未能验证这一机制。
主要证据
DIO小鼠单剂量裸盖菇素(1 mg/kg)联合低脂饲料干预,体重减轻加剧,易感性增加;主要通过减少食物摄入,不影响能量消耗;高脂饲料下无影响。
研究意义
研究支持进一步探讨致幻剂作为肥胖辅助治疗的可能性,尤其是在结合生活方式干预时。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

饮食诱导肥胖模型的建立

建立DIO小鼠模型,模拟人类肥胖状态。

7周龄C57BL/6J小鼠饲喂高脂饲料(HFD)16-20周。

2

单笼适应和基线测量

适应单笼环境,建立体重和食物摄入的基线水平。

单笼饲养24天,记录体重和食物摄入(每周3次),部分小鼠转移至代谢笼适应。

3

药物处理和分组

给予单剂量裸盖菇素或生理盐水,并切换饮食。

第-1天所有小鼠接受生理盐水假注射;第0天给予1 mg/kg裸盖菇素或生理盐水;第2天切换至低脂饲料或维持高脂饲料。

4

饮食干预和体重、食物摄入监测

评估裸盖菇素对饮食诱导体重减轻及其相关指标的影响。

饮食干预持续28天,每日测量体重和食物摄入,每周进行间接测热法测量。

5

间接测热法评估能量代谢

测量能量消耗、底物利用和相关代谢参数。

使用PhenoMaster系统进行24小时间接测热法,记录氧气消耗(VO2)、二氧化碳产生(VCO2)和呼吸交换率(RER)。

6

免疫组织化学检测突触蛋白

检测裸盖菇素对前额叶皮层和下丘脑突触蛋白水平的影响。

通过免疫组化检测PSD-95和synapsin-1的阳性斑点及共定位(突触)。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
裸盖菇素USONA Institute Investigational Drug Supply ProgramAMS0167
生理盐水Baxter Healthcare Pty Ltd--
高脂饲料Specialty FeedsSF04-001
低脂饲料Specialty FeedsSF00-100
PhenoMaster系统TSE Systems--
PSD-95抗体ThermoFisher ScientificMA1-046
突触素-1抗体Cell Signaling Technology5297
Fiji/ImageJ----
CellProfiler----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物和模型
小鼠品系、性别(野生型雄性C57BL/6J)、起始年龄(7周)、饮食诱导肥胖周期(16-20周)
阅读提示:Materials and methods: Animals; Experimental study design
药物处理和分组
裸盖菇素剂量(1 mg/kg)、给药途径(腹腔)、注射体积(5 mL/kg)、溶解于生理盐水;分组(HFD-SAL, HFD-PSI, Chow-SAL, Chow-PSI);第-1天假注射,第0天给药
阅读提示:Materials and methods: Pharmacological compounds; Experimental study design
饮食干预
饮食类型(高脂饲料SF04-001,低脂饲料SF00-100)、饮食切换时间(第2天)、干预周期(28天)
阅读提示:Materials and methods: Diets; Experimental study design
体重和食物摄入监测
测量频率(每日或每周),单笼饲养
阅读提示:Materials and methods: Experimental study design
间接测热法
设备(PhenoMaster)、记录时长(24小时)、测量频率(基线,注射后,每周一次)、环境条件(23°C,50%湿度)、样本流速(0.25 L/min)
阅读提示:Materials and methods: Indirect calorimetry
免疫组化
脑区(mPFC, PVN, DMH)、抗体(PSD-95和synapsin-1浓度)、固定和切片方法、图像分析(Fiji/ImageJ, CellProfiler)
阅读提示:Materials and methods: Immunohistochemistry; Supplementary Materials and Methods