在小鼠身上進(jìn)行的一系列新實(shí)驗揭示了一個(gè)關(guān)鍵過(guò)程:大腦協(xié)調免疫系統燃燒深層的內臟脂肪儲存。
這是科學(xué)家們首次確定了一條與脂肪控制直接相關(guān)的神經(jīng)-免疫途徑,雖然研究結果僅限于小鼠,但作者希望該系統也能擴展到其他哺乳動(dòng)物,如人類(lèi)。
內臟或 "深層" 脂肪是包裹著(zhù)腹部器官的黃色物質(zhì)。像大多數形式的脂肪一樣,它的存在對于維持身體的基本功能至關(guān)重要,但如果它積累得太多,也會(huì )導致健康問(wèn)題,如心臟病和癌癥。
知道它是如何積累的,有一天可以幫助我們解決人類(lèi)的肥胖和與肥胖有關(guān)的疾病,但這一過(guò)程真心復雜。
近年來(lái),科學(xué)家開(kāi)始懷疑神經(jīng)系統和免疫系統共同控制內臟脂肪。畢竟,這種深黃色的物質(zhì)不僅容納了神經(jīng)纖維,還包含了免疫細胞。
然而,這兩者之間的溝通方式卻很難確定。
這些研究人員以前進(jìn)行的實(shí)驗室工作發(fā)現,肺部周?chē)纳顚又臼峭ㄟ^(guò)神經(jīng)和免疫細胞之間的信息來(lái)控制的,但是當研究人員觀(guān)察小鼠卵巢或睪丸周?chē)纳顚又緯r(shí),他們沒(méi)有找到內部通信的跡象。
"神經(jīng)元和免疫細胞沒(méi)有相互交談。"葡萄牙Champalimaud未知中心的分子生物學(xué)家Ana Filipa Cardoso解釋說(shuō)。
"所以我們調查了組織中的其他候選者,最后發(fā)現了一個(gè)相當意外的'中間人'"。
曾經(jīng)被認為是細胞路人的東西,現在已被證明是一個(gè)關(guān)鍵角色。事實(shí)上,直到最近,間質(zhì)細胞(MSCs)幾乎被科學(xué)家們忽略了。
“普遍的看法是,它們主要產(chǎn)生組織的支架,其他細胞將在上面 "工作"。然而,科學(xué)家們后來(lái)發(fā)現,間充質(zhì)干細胞發(fā)揮著(zhù)多種重要的積極作用,"同樣來(lái)自Champalimaud中心的免疫學(xué)家Henrique Veiga-Fernandes說(shuō)。
當研究人員燒毀小鼠深層脂肪中的間充質(zhì)細胞時(shí),附近的免疫細胞(被稱(chēng)為2型先天淋巴細胞(ILC2))停止了對脂肪生長(cháng)的調節。
為了追蹤支配間充質(zhì)干細胞的神經(jīng)信號的原始來(lái)源,研究人員將一種發(fā)光的逆轉錄病毒注入小鼠神經(jīng)。
內臟脂肪收到的外圍信息似乎來(lái)自腦干、中腦、杏仁核和下丘腦的不連續區域。
鑒于下丘腦核在調節身體代謝方面的重要性,作者假設大腦的這一區域是脂肪控制的 "中樞"。從這里,信息被發(fā)送到深層脂肪內的特定免疫細胞,以確保整個(gè)身體的能量平衡。
對于肺部周?chē)膬扰K脂肪,這些神經(jīng)信息似乎直接進(jìn)入ILC2s。但在性腺中,似乎它們首先需要被間充質(zhì)干細胞 "翻譯",然后才能被發(fā)送到附近的免疫細胞,以調節脂肪代謝。
Veiga-Fernandes說(shuō):"就好像神經(jīng)細胞和免疫細胞使用了兩門(mén)語(yǔ)言,而間充質(zhì)干細胞充當翻譯。從更大的背景來(lái)看,這確實(shí)是有意義的。間充質(zhì)干細胞有效地構成了組織的'生態(tài)系統',因此它們完全可以對其他細胞的活動(dòng)進(jìn)行微調。
據Veiga-Fernandes說(shuō),這項研究是指示免疫細胞燃燒脂肪的身體-大腦回路的第一個(gè)明確證據,科學(xué)家們希望我們有一天能夠模擬這一過(guò)程,以控制人類(lèi)的深層脂肪儲存。
當然,我們對ILC2s和它們如何控制內臟脂肪仍有很多不了解,但我們現在知道了它們的部門(mén)領(lǐng)導。
展望未來(lái),研究人員想摸清下丘腦核的指揮鏈。同樣值得探索的是,為什么有些內臟脂肪儲存有ILC2s,可以直接由交感神經(jīng)支配,而其他的則需要像間充質(zhì)干細胞這樣的翻譯。
"像這樣的項目中最具挑戰性的事情是,它是真正的領(lǐng)域前沿。前面沒(méi)有現成的路。這不再是免疫學(xué),也不是神經(jīng)科學(xué)。你必須掌握跨學(xué)科或多學(xué)科的技術(shù)、方法和途徑。其中一些甚至還不存在,你必須從頭開(kāi)始創(chuàng )造出它們。然而,與此同時(shí),挑戰是令人振奮的;我們是在真正的未知領(lǐng)域里探險。"
https://www.sciencealert.com/mice-experiments-reveal-a-never-before-seen-system-for-burning-deep-fat
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