科学家们窃听脂肪和大脑之间的交流
脂肪对大脑说了什么?多年来，人们一直认为，激素被动地漂浮在血液中，是人体脂肪(脂肪组织)向大脑发送压力和代谢相关信息的方式。现在，斯克里普斯研究中心的科学家报告自然新发现的感觉神经元将一系列信息从脂肪组织传递到大脑。
“这些神经元的发现首次表明，你的大脑是积极地调查你的脂肪，而不仅仅是被动地接收有关它的信息，”联合资深作者李叶博士说，他是化学和化学生物学的阿比德-维维迪安主席，也是斯克里普斯研究所的神经科学副教授。“这一发现意义深远。”
“这是另一个证明重要性的例子感觉神经元是要健康与疾病在一起吗人体共同资深作者和教授Ardem Patapoutian博士说，他也是诺贝尔奖获得者和霍华德休斯医学研究所的研究员。
在哺乳动物中,脂肪组织以脂肪细胞的形式储存能量，当身体需要能量时，释放这些储存的能量。它还控制着大量与饥饿和新陈代谢有关的激素和信号分子。在糖尿病等疾病中脂肪肝动脉粥样硬化和肥胖能量储存信号传递经常出错。
研究人员早就知道神经延伸到脂肪组织但他们怀疑它们不是将数据传输到大脑的感觉神经元。相反，大多数人假设脂肪中的神经主要属于交感神经系统——负责我们“战或逃”反应的网络，它在压力和身体活动时开启脂肪燃烧通路。试图弄清这些神经元的类型和功能一直很困难;用于研究更接近身体表面或大脑中的神经元的方法在脂肪组织深处不起作用，因为那里的神经很难看到或刺激。
叶和同事开发了两种新方法，使他们能够克服这些挑战。首先,一个称为HYBRiD的成像方法将小鼠组织变成透明的，使研究小组能够更好地追踪神经元蜿蜒进入脂肪组织的路径。研究人员发现，这些神经元中有近一半没有连接到交感神经系统，而是连接到背根神经节，这是大脑中所有感觉神经元起源的区域。
为了更好地探索这些神经元在脂肪组织中的作用，研究小组转向了第二种新技术，他们将其命名为ROOT，即“器官追踪优化逆行向量”。ROOT让他们使用靶向病毒选择性地破坏脂肪组织中感觉神经元的小亚群，然后观察发生了什么。
“这些新方法的结合使这项研究真正成为可能，”Ye和Patapoutian实验室的研究生、这篇新论文的第一作者Wang Yu说。“当我们刚开始这个项目时，没有现成的工具来回答这些问题。”
实验表明，当大脑没有接收到来自脂肪组织的感觉信息时，大脑皮层会触发一些程序交感神经系统与白色脂肪转化为棕色脂肪有关的脂肪细胞变得过度活跃，导致比正常脂肪垫更大，棕色脂肪含量特别高，从而分解其他脂肪和糖分子产生热量。的确，感觉神经元受阻的动物——交感神经信号水平高——体温升高。
研究结果表明，感觉神经元和交感神经元可能有两种相反的功能，交感神经元需要启动脂肪燃烧和棕色脂肪的产生，而感觉神经元需要关闭这些程序。
“这告诉我们，大脑发送脂肪组织的指令不是一刀切的，”李说。“实际情况比这更微妙;这两种神经元就像燃烧脂肪的油门踏板和刹车。”
研究小组还不清楚感觉神经元从脂肪组织向大脑传递了什么信息，只知道这种连接和交流是保持脂肪健康的关键。他们正在计划未来的研究，以了解神经元感知的是什么，以及在其他内脏器官中是否存在其他类似的细胞。
这篇论文“脂肪组织体感神经支配的作用”的其他作者有:来自斯克里普斯研究中心的王宇、Verina Leung、张云霄、Victoria S. Nudell、Meaghan Loud、M. Rocio Servin-Vences、Yang Dong和Kristina Wang;以及斯坦福大学的Maria Dolores Moya-Garzon、Veronica L. Li和Jonathan Z. Long。
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