蓝斑核谷氨酸能神经元参与调节小鼠体重

下丘脑是参与进食调控的重要脑区,具有复杂的环路调控机制。然而,是否存在下丘脑以外同样发挥体重调节功能的神经核团尚不清楚。本试验利用神经环路示踪技术,鉴定向背肩胛棕色脂肪组织(interscapular brown adipose tissue, IBAT)发送神经元投射的神经元类型和分布,探究中枢神经元及神经环路调节能量稳态的形态学基础。首先通过报告基因和逆行示踪识别囊泡型谷氨酸转运体2(vesicular glutamate transporter 2, VGlut2)和细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinase, ERK)神经元,顺行示踪试验拓展VGlut2神经元发送神经支配的大脑区域。化学遗传技术验证VGlut2免疫阳性神经元的体重和采食调控作用。结果显示:LC^(VGlut2::ERK)神经元向IBAT发送密集的神经支配信号。ERK免疫阳性神经元富集表达在LC,可作为LC特异性标记物。LC^(VGlut2)神经元向纹状体(neurons project to the striatum, CPu)、第二运动皮层(secondary motor cortex, M2)、下丘脑腹内侧核(ventromedial hypothalamic nucleus, VMH)和迷走神经背核(dorsal motor nucleus of the vagus, DMV)发送神经元投射。化学遗传激活LC^(VGlut2)神经元显著降低小鼠体重(P=0.016 5)和采食(P=0.029 0)。综上,LC^(VGlut2)神经元参与小鼠的体重调节过程。鉴定除下丘脑室旁核(paraventricular nucleus of hypothalamus, PVN)以外的谷氨酸能神经元及调节体重的下游神经环路,将进一步加深对于摄食行为和摄食过程中神经调控机制的了解,为研究和干预肥胖相关的疾病提供新思路。

Ghrelin通过下丘脑外侧核CART神经元影响小鼠采食和体质量

生长素释放肽(ghrelin)是一种胃产生的激素,作用于中枢后调节机体能量代谢。可卡因苯丙胺调节转录肽(CART)神经元参与摄食行为和能量平衡调节过程。已知CART神经元受激素影响调节能量稳态,但Ghrelin是否通过影响CART神经元发挥促食欲功能尚不清楚。因此,本研究重点关注了Ghrelin调节摄食和体质量过程中下丘脑背内侧核(DMH)CART神经元的作用。首先通过免疫荧光确定CART的全脑表达。然后评估了腹腔注射Ghrelin后对DMHCART神经元表达的影响,最后将Ghrelin注射到DMH后测量了小鼠摄食量和体质量变化。结果显示,在内侧视前核(MPA)、弓状核(ARC)、下丘脑背内侧核(DMH)、丘脑室旁核(PVT)和中缝核(ROb)检测到CART免疫阳性神经元和纤维。与对照组相比,外周注射Ghrelin显著增加DMHCART免疫阳性神经元表达(P=0.0373)。DMH注射Ghrelin导致体质量(P=0.0040)和采食(P=0.0231)增加。该研究证实了DMHCART神经元受Ghrelin调控,并有望为代谢紊乱及肥胖症疾病的临床干预提供新的调控靶点。