A hematopoietikus sejtek bdnf-t termelnek és szabályozzák az étvágyat, miközben vándorolnak a

sejtek

  • Témák
  • Absztrakt
  • bevezetés
  • Eredmények
  • A koplalás a hematopoietikus sejtek migrációját indukálja a PVN-be
  • A hematopoietikus sejtek jellemzői a PVN-ben
  • A BDNF-et expresszáló mikroglia kapcsolatban áll a PVN-neuronokkal
  • A BM-specifikus BDNF delécióval rendelkező egerek hiperfágikusak és elhízottak
  • A BMT megmenti a metabolikus rendellenességeket a BDNF-hiánytól
  • Vita
  • A módszerek
  • Állatok és tanulmányok in vivo
  • Immunhisztokémia és immunelektron mikroszkópia
  • Lézeres befogás mikrodisszekció és RNS izolálás
  • RT - kvantitatív PCR
  • DNS mikroarray
  • Hidrolízis szondák RT - PCR - ben BDNF variánsokhoz
  • Mononukleáris sejtek intracerebroventrikuláris injekciója
  • statisztikai elemzések
  • További információ
  • További információ
  • PDF fájlok
  • További információ
  • Hozzászólások

Témák

  • Vérképző őssejtek
  • Hypothalamus
  • Neurotróf tényezők
  • Elhízottság

Absztrakt

Az agyból származó neurotróf faktor (BDNF) elnyomja a táplálékfelvételt azáltal, hogy a hipotalamusz neuronjaira hat. Itt megmutatjuk, hogy a BDNF-t termelő vérképző sejtek az étvágyat és az energiaegyensúlyt úgy szabályozzák, hogy a paraventrikuláris hipotalamusz magba vándorolnak. Ezek a hematopoiesis eredetű paraventricularis sejtek mikroglia markert termelnek, és közvetlen kapcsolatba lépnek az idegsejtekkel az élelem állapotára reagálva. A veleszületett BDNF-hiányban szenvedő egereknél, különösen a vérképző sejtekben, túlevés, elhízás és inzulinrezisztencia alakul ki. Ezeket a rendellenességeket a csontvelő transzplantációja enyhíti vad típusú csontvelő sejtekkel. Ezen túlmenően, amikor a harmadik kamrába injektálják, a vad típusú csontvelő mononukleáris sejtek a paraventrikuláris magot hordozzák, és a BDNF-hiányos egerekben megfordítják a túlevést. Eredményeink egy új diéta-ellenőrzési mechanizmust javasolnak, amely a vérképző sejtek BDNF-termelésén alapul, és egy lehetséges új terápiás utat emelnek ki az elhízás kezelésére.

bevezetés

Az agyi eredetű neurotróf faktor (BDNF), amely a neurotrofin család tagja, széles körben expresszálódik az agyban, beleértve az energiaegyensúly szabályozásához elengedhetetlen hipotalamusz magokat1, valamint a perifériás szövetekben, különösen a sejtekben. Izom, máj, zsír és vérképző. 2, 3, 4. A BDNF a neurotróf hatásban betöltött szerepe mellett az energia homeosztázis központi szabályozója. A BDNF intracerebroventrikuláris infúziója rágcsálókban csökkenti az étrendet és a testsúlyt 5, 6. Ezzel szemben azoknál az egereknél, amelyekből hiányzik a Bdnf gén másolata, túlevés és elhízás alakul ki 7, 8. Emberekben a BDNF 9 genetikai haploinsufficiency, a TrkB-receptort kódoló gén mutációi (NTRK2) 10 és a genom egészére kiterjedő asszociációs vizsgálatok 11, 12 együttesen vonják maguk után a BDNF-et az élelmiszer-bevitel és a fejlődés szabályozásában.

Annak érdekében, hogy azonosítsák a BDNF termelés eredetét az energiaegyensúly szabályozására, a korábbi tanulmányok teljes agyi idegsejtekre vagy a hipotalamusz specifikus magjaira összpontosítottak 13. Tekintettel a legújabb megállapításokra, miszerint a hematopoietikus sejtek az agyszövet székhelye, és hogy a hematopoietic sejtek bőséges BDNF-t expresszálnak 2, 3, 4-ben, megvizsgáltuk, hogy az agyszövetet befogadó hematopoietikus sejtek által termelt BDNF részt vesz-e az energiaegyensúlyban és az étvágyszabályozásban.

Eredmények

A koplalás a hematopoietikus sejtek migrációját indukálja a PVN-be

Nyolc hetes C57BL/6 egerek teljes test besugárzást (9 Gy) és csontvelő transzplantációt (BMT) kaptak a zöld fluoreszcens fehérjével (GFP) transzgenikus C57BL/6 egerekből 14. Nyolc héttel később megszámoltuk a GFP-t expresszáló BM-eredetű sejtek számát különböző hipotalamusz magokban, különböző táplálkozási körülmények között (1a. - c. Ábra). Megállapítottuk, hogy a BM eredetű hematopoietikus sejtek megtalálhatók a hipotalamuszban, konkrétan a paraventrikuláris magban (PVN), az étkezés és az ivás jóllakottságában. Érdekes módon a koplalás (16 vagy 24 óra) a PVN-ben lévő GFP + sejtek számának jelentős növekedését eredményezte (1b. Ábra); a szám 16 órás gyors után 4 órán belül visszatért az alapvonalra az újratöltést követően (1c. ábra). A GFP + sejtsűrűség nem változott szignifikánsan a többi vizsgált hipotalamusz magban (1d. Ábra).

A hematopoietikus sejtek jellemzői a PVN-ben

A BM-specifikus BDNF delécióval rendelkező egerek hiperfágikusak és elhízottak

Teljes méretű kép

( nál nél - vs. ) Testtömeg-összehasonlítás ( nál nél ), ételfogyasztás ( ) és a vízfogyasztás ( vs. ) a kontroll BM-BDNF -/- és Cre (BM-BDNF +/+) egerekben (n = 10). Felső: férfi, alsó: nő. d ) A glükóz- és inzulinszintek és a megfelelő AUC összehasonlítása az intraperitoneális GTT-ben a kontroll BM-BDNF -/- és Cre egerekben (n = 8–11). GTT, glükóz tolerancia teszt; AUC, a görbe alatti terület. ( e ) O 2 -/- BM-BDNF fogyasztás a Cre kontroll egerekhez képest sötét és sötét időszakban (n = 12). Minden adat átlag ± szórás * P