骨髓细胞衍生的VEGF维持大脑的葡萄糖吸收并限制肥胖症的认知障碍
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.
高脂肪饮食最初通过降低大脑血管中的葡萄糖转运体-1 (GLUT-1) 来降低大脑的葡萄糖吸收. 巨细胞分泌的血管内皮生长因子 (VEGF) 后来恢复了这种吸收,防止肥胖的认知衰退.
科学领域:
- 代谢研究
- 神经科学
- 免疫学
背景情况:
- 高脂肪饮食 (HFD) 的食显著改变了全身代谢.
- 肥胖与大脑功能受损和神经炎症有关.
研究的目的:
- 研究HFD对血脑屏障 (BBB) 上的葡萄糖载体-1 (GLUT-1) 表达的影响.
- 阐明血管内皮生长因子 (VEGF) 在肥胖期间调节大脑葡萄糖吸收和认知功能中的作用.
主要方法:
- 给小鼠提供高脂肪饮食 (HFD).
- 在血脑屏障 (BBB) 血管内皮细胞 (BEC) 中研究葡萄糖载体-1 (GLUT-1) 表达.
- 分析了VEGF缺失在骨髓细胞 (VEGF(Δmyel) 小鼠) 对大脑葡萄糖吸收,认知功能和神经炎症的影响,包括那些患有阿尔茨海默病的小鼠.
主要成果:
- 在BBB BEC中,HFD食最初降低了GLUT-1,减少了大脑的葡萄糖吸收.
- 长时间的HFD养恢复了GLUT-1表达,与BBB巨细胞的VEGF增加有关.
- 诱导性GLUT-1降低BEC降低了脑中的葡萄糖吸收和血清VEGF增加.
- 在肥胖小鼠中,骨髓特异性VEGF缺失影响了BBB-GLUT-1,大脑葡萄糖吸收和记忆.
- 在阿尔茨海默病模型中,肥胖的VEGF (Δmyel) 小鼠表现出认知衰退和神经炎症的恶化.
结论:
- 由HFD诱导的脑糖吸收的短暂减少触发了补偿性VEGF的产生.
- 与肥胖相关的巨细胞激活在恢复大脑葡萄糖代谢方面起着平稳作用.
- VEGF对于保持认知功能和限制肥胖症的神经退行至关重要.
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