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加载中... 日期:2023-01-25

跟着现代糊口质量的提高,肥胖已经成为此刻较为严峻的大众康健问题之一,肥胖与II型糖尿病、心脑血管疾病和其他疾病的发生紧密亲密相干。相识肥胖与疾病的发生以及成长暗地里相干的机制对于于疾病的医治至关主要。鄙人丘脑室旁核区(paraventricular nucleus , PVN),有一类神经元专门卖力监控外周朝谢状况,并经由过程调治自立神经体系调控食品摄取以及身体代谢。星形胶质细胞是脑内主要的胶质细胞,在心理以及病理前提下,星形胶质细胞介入维持神经元的正常功效,并介入调控神经收集的可塑性。下丘脑星形胶质细胞也一直被以为在机体能量代谢中担任主要脚色,但PVN区星形胶质细胞详细怎样节制机体能量代谢尚不清晰。近来,巴黎年夜学Serge H. Luquet研究团队在Cell Metabolism上 揭晓了题为 Hypothalamic astrocytes control systemic glucose metabolism and energy balance的事情,发明了PVN中星形胶质细胞经由过程与神经元互作介入调控葡萄糖代谢以及能量均衡的机制,拓展了星形胶质细胞胶质细胞在代谢调控中的作用。因为PVN神经元在调控代谢中的主要作用,研究者们起首经由过程化学遗传学的体式格局把持PVN 星形胶质细胞的活性不雅察小鼠代谢反映。研究者们向Aldh1l1-Cre小鼠的PVN区别别打针AAV5-EF1a-DIO-mCherry或者AAV5-EF1a-DIO-hM3Dq-mCherry病毒。在赐与CNO激活PVN星形胶质细胞后,成果显示小鼠机体对于葡萄糖代谢能力降低,血浆中胰岛素程度增长,响应的胰岛素原指数也较着增长。除了此以外,研究者们还发明赐与CNO激活PVN星形胶质细胞后小鼠焦点体温会升高。这些成果申明PVN星形胶质细胞对于葡萄糖代谢、产热起调控作用。图1:化学遗传学激活PVN星形胶质细胞引起葡萄糖代谢以及胰岛素开释异样图2: 化学遗传学激活PVN星形胶质细胞引起小鼠体温增长在探究完PVN星形胶质细胞在正常小鼠葡萄糖代谢及体温调控方面的作用后,研究者们想搞清晰PVN星形胶质细胞在肥胖小鼠中起的作用。一样,研究者们经由过程向C57BL/6J小鼠PVN区别别打针AAV5-EF1a-DIO-mCherry或者AAV5-EF1a-DIO-hM3Dq -mCherry病毒 并加以CNO从而经由过程化学遗传学手腕把持星形胶质细胞的勾当。成果发明经由过程CNO处置惩罚激活PVN星形胶质细胞活性会引起肥胖模子小鼠胰岛素开释显著增长,但并无引起肥胖小鼠的食品摄取变化,只引起了暗中期小鼠能量耗损削减。这些成果注解CNO激活PVN星形胶质细胞会促成体系性葡萄糖代谢紊乱,从而可能加重肥胖小鼠能量贮存代谢综合征。图3:PVN星形胶质细胞对于肥胖小鼠的糖代谢以及能量均衡具备两面性PVN星形胶质细胞调控机体代谢暗地里的份子机制又是如何的呢?因为以前的研究注解PVN中的小细胞前自立神经元会向脑干以及脊髓中的自立中枢形成投射,进而节制须要的顺应性代谢相应,从而实现适量的体系性葡萄糖代谢以及能量均衡调治。以是研究者们将眼光放到了小细胞前自立神经元与星形胶质细胞的交互作用,并记载了星形胶质细胞与小细胞的电勾当。成果显示在正常小鼠中,CNO激活星形胶质细胞会引起神经元放电频率显著增长,但在肥胖小鼠中并无不雅察到近似的征象。图4:激活PVN星形胶质细胞引起瘦小鼠微小细胞电发放频率增长,对于肥胖小鼠微小细胞电发放频率无显著影响谷氨酸作为神经元以及胶质细胞彼此作用的要害旌旗灯号份子,其是不是PVN星形胶质细胞调控小细胞神经元高兴性的要害份子呢?是以研究者们经由过程KYN阻断了谷氨酸旌旗灯号通报,并对于正常以及肥胖小鼠小细胞神经元的电勾当举行了不雅察,成果显示KYN可以较着阻断正常小鼠以及肥胖小鼠神经元活性的增长。这些成果注解PVN星形胶质细胞对于小细胞神经元电勾当起节制作用,而且这个历程是谷氨酸依靠的,而肥胖小鼠中谷氨酸含量异样多是星形胶质细胞对于小细胞神经元调控异样的要害因素。图5:阻断谷氨酸旌旗灯号可同时阻断PVN星形胶质细胞对于小细胞神经元的调控总之,这项事情发明肥胖会引起PVN星形胶质细胞活性的变化,在非肥胖小鼠PVN区经由过程化学遗传学把持星形胶质细胞可以引起相近区域小细胞神经元电勾当增长,进而实现对于葡萄糖代谢、能量均衡、体温等的调控,这些则依靠于星形胶质细胞—小细胞神经元之间的谷氨酸旌旗灯号实现。这些发明也凸起了星形胶质细胞在机体代谢中的要害作用,并提出了反肥胖计谋的潜在方针。公家号底部菜单栏【新功效】上线!病毒试验帮 免费在线进修《国天然热门研究》、《数据库及软件操作教程》一键下载《病毒使用手册》、《高分文献》另有不按时的送新书、抽奖勾当,赶快来扫码存眷一波吧参考文献… Morton, G.J., Meek, T.H., and Schwartz, M.W. (2014). Neurobiology of food intake in health and disease. Nat. Rev. Neurosci. 15, 367–378. Dietrich, M.O., and Horvath, T.L. (2013). Hypothalamic control of energy balance: insights into the role of synaptic plasticity. Trends Neurosci. 36, 65–73. Licht, C.M., de Geus, E.J., and Penninx, B.W. (2013). Dysregulation of the autonomic nervous system predicts the development of the metabolic syndrome. J. Clin. Endocrinol. Metab. 98, 2484–2493. Verkhratsky, A., and Nedergaard, M. (2018). Physiology of Astroglia. Physiol. Rev. 98, 239–389. Herrera Moro Chao et al. (2022),. Hypothalamic astrocytes control systemic glucosemetabolism and energy balance. Cell Metabolism 34, 1532–1547. Li, C., Navarrete, J., Liang-Guallpa, J., Lu, C., Funderburk, S.C., Chang, R.B., Liberles, S.D., Olson, D.P., and Krashes, M.J. (2019). Defined paraventricular hypothalamic populations exhibit differential responses to food contingent on caloric state. Cell Metab. 29, 681–694.e5. Durkee, C.A., and Araque, A. (2019). Diversity and specificity of astrocyte neuronco妹妹unication. Neuroscience 396, 73–78.