FGF21在大脑中起作用,推动行为动机和大脑奖励信号的宏观营养素特异性变化
Md Shahjalal H Khan1, Sora Q Kim1, Robert C Ross1,2
1Pennington Biomedical Research Center, Baton Rouge, LA 70808.
bioRxiv : the preprint server for biology
|May 27, 2024
概括
蛋白质限制提高了小鼠对蛋白质丰富食物的动机. 胃口的这种转变是由纤维细胞生长因子21 (FGF21) 在大脑中发出信号,特别影响多巴胺通路.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 代谢调节 代谢调节 代谢调节
- 营养科学 营养科学
背景情况:
- 饮食中的蛋白质限制会改变食物偏好,使蛋白质优于碳水化合物和脂肪.
- 驱动这些适应性变化的神经机制和奖励途径仍然不完全理解.
研究的目的:
- 研究激励和奖励信号在蛋白质受限小鼠的食物偏好中的作用.
- 确定纤维细胞生长因子21 (FGF21) 和它的共同受体β-Klotho (Klb) 在这些适应性变化中的参与.
主要方法:
- 操作者调节任务,以评估蛋白质受限和对照小鼠的寻求奖励行为.
- 使用纤维细胞生长因子21淘汰 (Fgf21-KO) 和神经元特异性β-Klotho删除 (Klb) 的小鼠模型.
- 采用纤维光度测量来记录VTA多巴胺神经元活动,以应对不同的宏观营养素刺激.
主要成果:
- 蛋白质受限小鼠对蛋白质奖励的反应增加,但对碳水化合物,脂肪或甜食奖励没有反应.
- 这种增强的寻找蛋白质的行为在Fgf21-KO和Klb突变小鼠中被废除.
- VTA多巴胺神经元记录表明了营养特异性信号的转变:在受蛋白质限制的小鼠中,氨酸激活多巴胺神经元比马尔托德克斯林更多,Fgf21-KO小鼠失去了这种效果.
结论:
- 在蛋白质限制期间增加FGF21的作用是集中促进蛋白质特异性食欲.
- FGF21增强了感知到的奖励价值和消费含蛋白质食物的动机.
- 这种机制突显了FGF21在营养压力下适应性养行为中的关键作用.
