骨髄細胞に由来するVEGFは,脳のグルコース吸収を維持し,肥満における認知障害を制限する
Alexander Jais1, Maite Solas1, Heiko Backes2
1Department of Neuronal Control of Metabolism, Max Planck Institute for Metabolism Research, Gleueler Strasse 50, 50931 Cologne, Germany; Center for Endocrinology, Diabetes and Preventive Medicine (CEDP), University Hospital Cologne, 50924 Cologne, Germany; Excellence Cluster on Cellular Stress Responses in Aging Associated Diseases (CECAD) and Center of Molecular Medicine Cologne (CMMC), University of Cologne, Joseph Stelzmann Strasse 26, 50931 Cologne, Germany.
脂肪が多い食事は,最初は脳血管のグルコーストランスポーター-1 (GLUT-1) を低下させることで,脳のグルコース吸収を減少させます. マクロファージが分泌する血管内皮成長因子 (VEGF) は後にこの吸収を回復し,肥満における認知低下を防ぎます.
科学分野:
- 代謝に関する研究
- 神経科学
- 免疫学
背景:
- 高脂肪食 (HFD) は,全身代謝を大幅に変化させる.
- 肥満は脳の機能障害と 神経炎症に関連しています
研究 の 目的:
- 血脳障壁 (BBB) でのグルコーストランスポーター-1 (GLUT-1) 発現に対するHFDの影響を調査する.
- 肥満中の脳におけるグルコース吸収と認知機能の調節における血管内皮成長因子 (VEGF) の役割を明らかにする.
主な方法:
- マウスは高脂肪食 (HFD) を摂取した.
- 血脳障壁 (BBB) の血管内皮細胞 (BEC) のグルコーストランスポーター-1 (GLUT-1) 発現を調査した.
- アルツハイマー病の背景を持つマウスを含む痩せた肥満マウスの脳グルコース吸収,認知機能,神経炎症に対するVEGF欠損の影響を分析した.
主要な成果:
- HFDの摂取は最初,BBB BECのGLUT-1を低下させ,脳におけるグルコースの吸収を減少させた.
- 長期にわたるHFD栄養は,BBBマクロファージのVEGF増加と関連したGLUT-1発現を回復させた.
- BECの誘導性GLUT-1減少は,脳グルコース吸収の減少と血清VEGFの増加を示した.
- 肥満マウスの脳におけるBBB-GLUT-1,脳グルコース吸収,および記憶を低下させた.
- 肥満のVEGF (Δmyel) マウスはアルツハイマー病のモデルで認知機能低下と神経炎症の悪化を示した.
結論:
- HFDによる脳グルコース吸収の一時的な減少は,補償的なVEGFの生成を誘発する.
- 肥満に関連したマクロファージの活性化は,脳におけるグルコース代謝の回復にホメオスタティックな役割を果たします.
- VEGFは認知機能の保全と 肥満における神経変性抑制に不可欠です
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