A megzavart hipotalamusz CRH neuronreaktivitása hozzájárul az étrend által kiváltott elhízáshoz

Guangdongi laboratórium, a modern mezőgazdaság, Guangdong tartomány, az állati táplálkozás szabályozásának legfontosabb laboratóriuma és a nemzeti sertéstenyésztési mérnöki kutatóközpont, Állattudományi Főiskola, Dél-Kínai Mezőgazdasági Egyetem, Guangzhou, Kína

megzavart

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

Integratív Élettani és Farmakológiai Tanszék, McGovern Medical School, Houston, TX, USA

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

MD Anderson Cancer Center idegtudományi diplomája UTHealth Orvosbiológiai Orvostudományi Egyetem, Texasi Egyetem Egészségügyi Tudományközpont, Houston, Houston, TX, USA

Idegtudományi Tanszék, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA

The Cain Foundation Laboratories, Jan és Dan Duncan Neurológiai Kutatóintézet a texasi gyermekkórházban, Houston, TX, USA

Guangdong laboratóriuma a Lingnan Modern Mezőgazdaság területén, Guangdong tartomány Állattáplálkozási Szabályozási Fő Laboratóriuma és Nemzeti Sertéstenyésztési Műszaki Kutatóközpont, Állattudományi Főiskola, Dél-Kínai Mezőgazdasági Egyetem, Guangzhou, Kína

Gyermekek táplálkozási kutatóközpontja, Baylor College of Medicine gyermekgyógyászati ​​osztálya, Houston, TX, USA

Idegtudományi Tanszék, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA

The Cain Foundation Laboratories, Jan és Dan Duncan Neurológiai Kutatóintézet a texasi gyermekkórházban, Houston, TX, USA

Baylor College of Medicine Idegtudományi Tanszék, Jan és Dan Duncan Neurológiai Kutatóintézet, Texas Gyermekkórház, Houston, TX, USA

Guangdongi laboratórium, a modern mezőgazdaság, Guangdong tartomány, az állati táplálkozás szabályozásának legfontosabb laboratóriuma és a nemzeti sertéstenyésztési mérnöki kutatóközpont, Állattudományi Főiskola, Dél-Kínai Mezőgazdasági Egyetem, Guangzhou, Kína

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

MD Anderson Cancer Center idegtudományi diplomája UTHealth Orvosbiológiai Orvostudományi Egyetem, Texas Egyetem Egészségtudományi Központ, Houston, Houston, TX, USA

Neurobiológiai és Anatómiai Tanszék, McGovern Medical School, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja, Houston, Houston, TX, USA

Guangdongi laboratórium, a modern mezőgazdaság, Guangdong tartomány, az állati táplálkozás szabályozásának legfontosabb laboratóriuma és a nemzeti sertéstenyésztési mérnöki kutatóközpont, Állattudományi Főiskola, Dél-Kínai Mezőgazdasági Egyetem, Guangzhou, Kína

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

Integratív Élettani és Farmakológiai Tanszék, McGovern Medical School, Houston, TX, USA

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

MD Anderson Cancer Center idegtudományi diplomája UTHealth Orvosbiológiai Orvostudományi Egyetem, Texas Egyetem Egészségtudományi Központ, Houston, Houston, TX, USA

Idegtudományi Tanszék, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA

The Cain Foundation Laboratories, Jan és Dan Duncan Neurológiai Kutatóintézet a texasi gyermekkórházban, Houston, TX, USA

Guangdong laboratóriuma a Lingnan Modern Mezőgazdaság területén, Guangdong tartomány Állattáplálkozási Szabályozási Fő Laboratóriuma és Nemzeti Sertéstenyésztési Műszaki Kutatóközpont, Állattudományi Főiskola, Dél-Kínai Mezőgazdasági Egyetem, Guangzhou, Kína

Gyermekek táplálkozási kutatóközpontja, Baylor College of Medicine gyermekgyógyászati ​​osztálya, Houston, TX, USA

Idegtudományi Tanszék, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA

The Cain Foundation Laboratories, Jan és Dan Duncan Neurológiai Kutatóintézet a texasi gyermekkórházban, Houston, TX, USA

Baylor College of Medicine Idegtudományi Tanszék, Jan és Dan Duncan Neurológiai Kutatóintézet, Texas Gyermekkórház, Houston, TX, USA

Guangdongi laboratórium, a modern mezőgazdaság, Guangdong tartomány, az állati táplálkozás szabályozásának legfontosabb laboratóriuma és a nemzeti sertéstenyésztési mérnöki kutatóközpont, Állattudományi Főiskola, Dél-Kínai Mezőgazdasági Egyetem, Guangzhou, Kína

Brown Alapítvány Molekuláris Orvostudományi Molekuláris Orvostudományi Egyetem, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja Houstonban, Houston, TX, USA

MD Anderson Cancer Center idegtudományi diplomája UTHealth Orvosbiológiai Orvostudományi Egyetem, Texasi Egyetem Egészségügyi Tudományközpont, Houston, Houston, TX, USA

Neurobiológiai és Anatómiai Tanszék, McGovern Medical School, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja, Houston, Houston, TX, USA

  • Canjun Zhu 1, 2,
  • Yuanzhong Xu 2,
  • Zhiying Jiang 2,
  • Jin Bin Tian 2, 3,
  • Ryan M Cassidy 2, 4,
  • Zhao-Lin Cai 5, 6,
  • Gang Shu 1,
  • Yong Xu 7,
  • Mingshan Xue 5, 6,
  • Benjamin R Arenkiel 8,
  • Qingyan Jiang *, 1 és
  • Qingchun Tong *, 2, 4, 9
  • 1 Lingnan Modern Mezőgazdasági Guangdongi Laboratórium, Guangdong tartomány Állattáplálkozási Szabályozási Laboratórium és Nemzeti Sertéstenyésztési Műszaki Kutatóközpont, Állattudományi Főiskola, Dél-Kínai Mezőgazdasági Egyetem, Guangzhou, Kína
  • 2 Brown Foundation Molekuláris Orvostudományi Intézet, McGovern Medical School, Texasi Egyetem Egészségtudományi Központ, Houston, Houston, TX, USA
  • 3 Integratív Élettani és Farmakológiai Tanszék, McGovern Medical School, Houston, TX, USA
  • 4 doktori program idegtudományban, MD Anderson Cancer Center UTHealth Orvosbiológiai Orvostudományi Kar, Texas Egyetem Egészségtudományi Központ, Houston, Houston, TX, USA
  • 5 Idegtudományi Tanszék, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA
  • 6 The Cain Foundation Laboratories, Jan és Dan Duncan Neurológiai Kutatóintézet a texasi gyermekkórházban, Houston, TX, USA
  • 7 Gyermek Táplálkozási Kutatóközpont, Gyermekgyógyászati ​​Osztály, Baylor College of Medicine, Houston, TX, USA
  • 8 Idegtudományi Tanszék, Baylor College of Medicine, Jan és Dan Duncan Neurológiai Kutatóintézet, Texas Gyermekkórház, Houston, TX, USA
  • 9 Neurobiológiai és Anatómiai Tanszék, McGovern Orvosi Iskola, a Texasi Egyetem Egészségtudományi Központja, Houston, Houston, TX, USA

* Levelező szerzők. Tel .: +86 20 85281269; E-mail: [e-mail védett]

* Levelezési cím. Tel .: +1 713 500 3453; E-mail: [e-mail védett]

Absztrakt

A jelenlegi elhízási járvány elsősorban a magas zsírtartalmú, magas kalóriatartalmú étrend (HFD) táplálkozásából származik, és krónikus stressz is hozzájárulhat ehhez; a stresszhez kapcsolódó étrend okozta elhízás hátterében álló idegi alap azonban továbbra sem ismert. A kortikotropin-felszabadító hormon (CRH) neuronjai a paraventricularis hypothalamusban (PVH), amely egy ismert testtömeg-szabályozó régió, a stresszre reagáló neuronok egyik kulcscsoportját képviselik. Itt azt tapasztaltuk, hogy a HFD táplálása tompította a PVH CRH neuronválaszát a táplálkozási kihívásokra, valamint a stressz-ingerekre és a dexametezonra, amelyek normál esetben gyors aktivációt és gátlást eredményeznek ezeken az idegsejteken. Egérmodelleket állítottunk elő, amelyekben ezeknek az idegsejteknek az aktivitása magas vagy alacsony szinten be volt szorítva. Meglepő módon mindkét modell gyors HFD-indukálta elhízást fejlesztett ki, amely összefügg a HFD-utánzással, csökkentette a táplálék napi ritmusát és az energiafogyasztást. Így a PVH CRH neuronok tompított reagálóképessége, de nem abszolút aktivitási szintjük áll a HFD által kiváltott elhízás hátterében, és hozzájárulhat a stressz okozta elhízáshoz is.

Szinopszis

A paraventrikuláris hipotalamusz CRH neuronok dinamikusan reagálnak a táplálkozási és környezeti stresszekre. A HFD-táplálás megzavarja ezt a reakciókészséget, és a megszakadt CRH-válaszú állatmodellek elhízást okoznak, feltárva, hogy a CRH neuron-reagálóképessége ellensúlyozza a HFD/stressz okozta elhízás kialakulását.

  • A PVH CRH neuronok dinamikusan reagálnak a táplálkozási kihívásokra vagy a külső stresszorokra.
  • A HFD megzavarja a CHR idegsejtek reakciókészségét.
  • A CRH idegsejtek érzékenységének megzavarása érzékenységet okoz a DIO iránt.
  • Az elhízás a CRH idegsejtjeinek megzavarása esetén tompított napi ritmusokkal társul.