Хематопоетичните клетки произвеждат bdnf и регулират апетита, докато мигрират към

хематопоетичните

  • Теми
  • Резюме
  • Въведение
  • Резултати
  • Гладуването предизвиква миграция на хемопоетични клетки към PVN
  • Характеристики на хематопоетичните клетки в PVN
  • Микроглиите, експресиращи BDNF, са в контакт с PVN невроните
  • Мишките с BM-специфична BDNF делеция са хиперфагични и затлъстели
  • BMT спасява метаболитни аномалии от дефицит на BDNF
  • Дискусия
  • Методите
  • Животни и изследвания in vivo
  • Имунохистохимия и имуноелектронна микроскопия
  • Микродисекция с лазерно улавяне и изолиране на РНК
  • RT - количествена PCR
  • ДНК микрочипове
  • Хидролизни сонди в RT - PCR за BDNF варианти
  • Интрацеребровентрикуларно инжектиране на мононуклеарни клетки
  • статистически анализи
  • Допълнителна информация
  • Допълнителна информация
  • PDF файлове
  • Допълнителна информация
  • коментари

Теми

  • Хематопоетични стволови клетки
  • Хипоталамус
  • Невротрофни фактори
  • Затлъстяване

Резюме

Извлеченият от мозъка невротрофичен фактор (BDNF) потиска приема на храна, като действа върху невроните в хипоталамуса. Тук показваме, че BDNF-продуциращите хематопоетични клетки контролират апетита и енергийния баланс, като мигрират към паравентрикуларното хипоталамусно ядро. Тези получени от хемопоеза паравентрикуларни ядрени клетки произвеждат микроглиални маркери и осъществяват директен контакт с невроните в отговор на състоянието на храната. Мишките с вроден дефицит на BDNF, особено хематопоетични клетки, развиват преяждане, затлъстяване и инсулинова резистентност. Тези аномалии се подобряват чрез трансплантация на костен мозък с клетки от костен мозък от див тип. В допълнение, когато се инжектират в третата камера, мононуклеарните клетки от костен мозък от див тип приютяват паравентрикуларното ядро ​​и обратното преяждане при мишки с дефицит на BDNF. Нашите резултати предполагат нов механизъм за контрол на диетата, основан на производството на BDNF от хематопоетични клетки и подчертават потенциален нов терапевтичен път за лечение на затлъстяването.

Въведение

Извлеченият от мозъка невротрофичен фактор (BDNF), член на семейството на невротрофините, се изразява широко в мозъка, включително ядрата на хипоталамуса, необходими за регулирането на енергийния баланс 1, както и в периферните тъкани, особено клетките. Мускулни, чернодробни, мастни и хемопоетични. 2, 3, 4. Освен ролята си в невротрофното действие, BDNF е централен регулатор на енергийната хомеостаза. Интрацеребровентрикуларната инфузия на BDNF при гризачи намалява диетата и телесното тегло 5, 6. И обратно, мишките, които нямат копие на гена Bdnf, развиват преяждане и затлъстяване 7, 8. При хората генетичната хаплоинсуфициентност на BDNF 9, мутациите в гена, кодиращ неговия TrkB рецептор (NTRK2) 10, и проучванията за асоцииране в целия геном 11, 12 колективно включват BDNF в регулирането на приема на храна и развитието.

За да се идентифицира произходът на производството на BDNF за регулиране на енергийния баланс, предишни изследвания се фокусираха върху цели мозъчни неврони или специфични ядра на хипоталамуса 13. Като се имат предвид последните открития, че хематопоетичните клетки са седалището на мозъчната тъкан и че хемопоетичните клетки експресират обилен BDNF през 2, 3, 4, ние изследвахме дали BDNF, произведен от хематопоетични клетки, в които се помещава мозъчната тъкан, участва в енергийния баланс и регулирането на апетита.

Резултати

Гладуването предизвиква миграция на хемопоетични клетки към PVN

Осем седмични мишки C57BL/6 са получили облъчване на цялото тяло (9 Gy) и трансплантация на костен мозък (BMT) от мишки C57BL/6, трансгенни със зелен флуоресцентен протеин (GFP) 14. Осем седмици по-късно преброихме броя на получените от BM клетки, експресиращи GFP в различни ядра на хипоталамуса при различни условия на хранене (Фиг. 1а - в). Открихме, че получените от BM хематопоетични клетки са открити в хипоталамуса, по-специално в паравентрикуларното ядро ​​(PVN), център за ситост за ядене и пиене. Интересното е, че гладуването (16 или 24 часа) доведе до значително увеличение на броя на GFP + клетките в PVN (фиг. 1б); броят се връща към изходното ниво в рамките на 4 часа след повторното подаване след 16 часа бързо (фиг. 1в) GFP + клетъчната плътност не се е променила значително в другите изследвани ядра на хипоталамуса (Фиг. 1г).

Характеристики на хематопоетичните клетки в PVN

Мишките с BM-специфична BDNF делеция са хиперфагични и затлъстели

Изображение в пълен размер

( в - срещу ) Сравнение на телесното тегло ( в ), консумация на храна ( б ) и консумация на вода ( срещу ) в контролни BM-BDNF -/- и Cre (BM-BDNF +/+) мишки (n = 10). Горна: мъжка, долна: женска. д ) Сравнение на нивата на глюкоза и инсулин и съответната AUC при интраперитонеална GTT при контролни BM-BDNF -/- и Cre мишки (n = 8-11). GTT, тест за глюкозен толеранс; AUC, площ под кривата. ( д ) Консумация на O 2 -/- BM-BDNF в сравнение с контролните мишки на Cre в тъмния и тъмния период (n = 12). Всички данни представляват средни стойности ± стандартно отклонение * P