2024年3月27日,奥地利维也纳医科大学Tibor Harkany团队在Nature 在线发表题为A brainstem-hypothalamus neuronal circuit reduces feeding upon heat exposure的研究论文。
经验证据表明,热暴露会减少食物摄入量。然而,尽管脑桥臂旁核(PBN)的初级热感神经元已经得到了很好的表征,但在感觉和代谢模式之间形成联合界面的神经回路结构和信号机制仍然未知。
该研究表明伸长细胞在急性热刺激下被激活,并且在之后减少食物摄入是必要的。病毒介导的基因操作和回路定位表明,臂旁核的热感谷氨酸能神经元直接或通过下丘脑二级神经元支配坦细胞。伸长细胞中热依赖性Fos的表达表明它们有能力产生信号分子,包括血管内皮生长因子A (VEGFA)。
VEGFA不是排入脑脊液产生全身效应,而是沿着弓状核中伸长细胞的实质过程释放。VEGFA增加了flt1表达多巴胺和刺鼠相关肽(Agrp)的神经元的峰值阈值,从而引发净无氧输出。事实上,在热中性状态下,急性高温和谷氨酸能臂旁神经元的化学发生激活都会减少数小时的食物摄入,这种方式对Vegfa功能丧失和囊泡相关膜蛋白2 (VAMP2)依赖的伸长细胞胞外分泌阻滞都很敏感。总的来说,该研究定义了一个多模态神经回路,其中伸长细胞将臂旁感觉接力与代谢代码的长期执行联系起来。