AgRP神经元通过棕色脂肪组织表达控制全身胰岛素敏感性
Sophie M Steculorum1, Johan Ruud1, Ismene Karakasilioti1
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, Kerpener Strasse 26, 50924 Cologne, Germany; Excellence Cluster on Cellular Stress Responses in Aging Associated Diseases (CECAD) and Center for Molecular Medicine Cologne (CMMC), University of Cologne, Joseph-Stelzmann-Strasse 26, 50931 Cologne, Germany.
通过重新编程棕色脂肪,激活Agouti相关 (AgRP) 神经元驱动食和胰岛素抵抗. 向肌增强了胰岛素敏感性,显示出饥饿与血糖控制之间的联系.
科学领域:
- 神经科学
- 代谢过程
- 内分泌学
背景情况:
- 阿古蒂相关 (AgRP) 神经元调节养行为.
- 长期的AgRP神经元活动会影响葡萄糖平衡.
- 急性AgRP神经元激活对胰岛素敏感性的影响尚未完全理解.
研究的目的:
- 研究AgRP神经元激活对胰岛素抵抗的急性影响.
- 确定AgRP神经元影响棕色脂肪组织 (BAT) 摄取葡萄糖的机制.
- 探索肌素在AgRP神经元介导的胰岛素抵抗中的作用.
主要方法:
- 在小鼠中AgRP神经元的光遗传激活.
- 在BAT中测量胰岛素刺激的葡萄糖摄取量.
- 基因表达BAT分析,重点关注myogenic标志物如myostatin.
- 对光遗传电路进行映射,以界定特定的AgRP神经元投射.
主要成果:
- 急性AgRP神经元激活诱导胰岛素耐药性通过损害葡萄糖的吸收到BAT.
- 在BAT中,AgRP神经元的激活提高了肌素的表达,促进了肌性特征.
- 干扰肌激素活性可以改善AgRP神经元诱导的胰岛素抵抗.
- 不同的AgRP神经元投射通过BAT-myostatin通路差异性控制食和胰岛素敏感性.
结论:
- AgRP神经元与胰岛素耐药性紧密地协调食行为.
- 在BAT中,AgRP神经元通过促进肌肉相关基因表达来诱导胰岛素抵抗.
- 这项研究揭示了一种通过BAT重编程将饥饿循环与代谢调节联系在一起的新机制.
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