《Nature丨通过口腔和内脏反馈到脑干的连续食欲抑制》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2023-11-27
  • 本文内容转载自“ CNS推送BioMed”微信公众号。原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/8SdZJHdO02WiFSJucfSTpA

    2023年11月22日,加利福尼亚大学的研究人员在Nature发表了题为Sequential appetite suppression by oral and visceral feedback to the brainstem的文章。

    进食的结束是由尾侧脑干中的专用神经回路控制的。一个关键的挑战是理解这些电路如何将进食过程中产生的感觉信号转化为行为的动态控制。孤立束(cNTS)的尾侧核是大脑中许多饮食相关信号被感知和整合的第一个部位,但cNTS在行为过程中如何处理摄食反馈尚不清楚。

    该研究描述了促泌乳素释放激素(PRLH)和GCG神经元这两种促进非厌恶饱腹感的主要碳纳米管细胞类型在摄入过程中是如何被调节的。当营养物质注入胃时,PRLH神经元通过内脏反馈显示出持续的激活,但这些持续的反应在口服摄入时大大减少。相反,PRLH神经元转向了一种与摄入时间锁定并与食物味道有关的阶段性活动模式。光遗传学操作显示,PRLH神经元控制秒时间尺度进食爆发的持续时间,揭示了一种通过感官信号反馈来抑制进食速度的机制。相比之下,GCG神经元被肠道的机械反馈激活,追踪食物的摄入量,并持续数十分钟促进饱腹感。这些发现表明,来自口腔和肠道的连续负反馈信号参与了尾侧脑干中不同的回路,这反过来又控制了短期和长期进食行为的要素。


相关报告
  • 《Nature | 大脑感知、激活和抑制全身炎症的机制》

    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2024-05-06
    • 2024年5月1日,哥伦比亚大学Charles S. Zuker、Hao Jin共同通讯在Nature发表题为A body–brain circuit that regulates body inflammatory responses的文章,揭示了一种有效调控炎症反应的体-脑回路。 研究人员证明,外周免疫损伤,如脂多糖(LPS)给药,可以有效激活脑干内孤束尾核(caudal nucleus of the solitary tract, cNST)的神经元。值得注意的是,沉默这些LPS激活的cNST神经元会导致不受控制的炎症反应加剧,其特征是促炎细胞因子的急剧增加和抗炎介质的减少。相反,激活这些神经元可以抑制炎症,降低促炎细胞因子水平,同时增强抗炎反应。 通过单细胞RNA测序和功能成像实验,作者确定了表达多巴胺β羟化酶(dopamine beta-hydroxylase, DBH)的特定群体的cNST神经元是该免疫调节回路中的关键参与者。这些DBH+神经元的清除或激活分别再现了失调或抑制的炎症反应,突出了它们在维持免疫稳态中的关键作用。但是,大脑是如何感知和应对周围炎症的呢?作者证明了迷走神经感觉神经元的不同群体对促炎和抗炎细胞因子有选择性的反应,并将这些信息传递给cNST DBH+神经元。具体而言,TRPA1+迷走神经神经元对抗炎细胞因子IL-10有反应,而CALCA+神经元被促炎信号激活。值得注意的是,激活这些迷走神经群体模拟了直接调节cNST DBH+神经元的效果,强调了它们在神经免疫回路中的功能整合。 这一发现的治疗潜力是惊人的。在溃疡性结肠炎模型中,激活TRPA1+迷走神经神经元或cNST-DBH+神经元保护小鼠免受致命的LPS诱导的内毒素血症的影响,并改善疾病的严重程度。相反,这种回路的持续激活削弱了宿主清除细菌感染的能力,凸显了最佳免疫功能所需的微妙平衡。 这项开创性的工作揭示了一种以前未被重视的监测和调节炎症反应的体脑回路。通过确定关键的神经元参与者及其功能作用,作者为理解大脑如何调节免疫提供了一个框架,并为从自身免疫疾病到细胞因子风暴和感染性休克等一系列免疫疾病的治疗干预提供了令人兴奋的新途径。这一神经免疫轴的发现为我们理解神经系统和免疫系统之间复杂的相互作用开辟了一个新的前沿,为进一步探索免疫调节的神经回路及其开发新的免疫调节疗法的潜力铺平了道路。
  • 《Nature丨抑制脂肪酸氧化使成年小鼠心脏再生》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-10-01
    • 2023年9月27日,德国马克斯-普朗克研究所的研究人员在Nature上发表题为Inhibition of fatty acid oxidation enables heart regeneration in adult mice的论文。为了探索代谢重编程是否可以克服这一障碍并使心脏再生,该研究通过使Cpt1b失活来消除心肌细胞中的脂肪酸氧化。 研究人员发现脂肪酸氧化在心肌细胞中的失能提高对缺氧的抵抗力,刺激心肌细胞增殖,使缺血-再灌注损伤后的心脏再生。代谢研究揭示了cpt1b突变心肌细胞能量代谢和α -酮戊二酸积累的深刻变化,导致α -酮戊二酸依赖赖氨酸去甲基化酶KDM5的激活。激活的KDM5使驱动心肌细胞成熟的基因中的广泛H3K4me3结构域去甲基化,降低其转录水平并将心肌细胞转移到不太成熟的状态,从而促进增殖。该研究表明代谢成熟塑造了心肌细胞的表观遗传景观,为进一步的细胞分裂创造了障碍。逆转这个过程可以修复受损的心脏。 本文内容转载自“ CNS推送BioMed”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/Azyi_dMBH9ubQYLDrZ3QEA