科學(xué)家發(fā)現(xiàn)神經(jīng)免疫相互作用如何燃燒深層脂肪
內(nèi)臟脂肪支持各種基本功能。然而,當(dāng)它過多時(shí),它會(huì)產(chǎn)生不健康的蛋白質(zhì)和激素水平,對(duì)鄰近的組織和器官產(chǎn)生負(fù)面影響。在這項(xiàng)研究中,作者揭示了第一個(gè)已知的神經(jīng)免疫過程,大腦信號(hào)通過該過程指導(dǎo)內(nèi)臟脂肪儲(chǔ)存中的免疫功能。來(lái)源:@dustinhumes_photography
發(fā)現(xiàn): 低合金鋼的金相組織圖片鑒定及分析
開創(chuàng)性的小鼠研究為減少與心血管疾病和多種癌癥相關(guān)的內(nèi)臟脂肪儲(chǔ)存提供了新的治療途徑。
肥胖與至少 13 種癌癥有關(guān),其中包括兩種最常見的癌癥(乳腺癌和結(jié)腸直腸癌),以及心血管疾病,心血管疾病仍然是全球主要的死亡原因。
最有害的肥胖類型是由所謂的“深層”脂肪過度堆積引起的。與直接位于皮膚下方、深層或“內(nèi)臟”的脂肪儲(chǔ)存相反,脂肪儲(chǔ)存位于我們的腹腔內(nèi),它們包裹著重要的器官。在正常量下,內(nèi)臟脂肪支持各種基本功能,例如生殖。然而,當(dāng)它過多時(shí),它會(huì)產(chǎn)生不健康的蛋白質(zhì)和激素水平,對(duì)鄰近的組織和器官產(chǎn)生負(fù)面影響。
“過多的內(nèi)臟脂肪非常危險(xiǎn),同時(shí)也很難消除,”葡萄牙 Champalimaud 研究項(xiàng)目的首席研究員兼聯(lián)合主任 Henrique Veiga-Fernandes 解釋道?!霸谶@個(gè)項(xiàng)目中,我們的團(tuán)隊(duì)著手探索自然減少它的機(jī)制,希望發(fā)現(xiàn)潛在的臨床應(yīng)用。”
該團(tuán)隊(duì)的探索證明是成功的。這項(xiàng)小鼠研究的結(jié)果于 2021 年 8 月 18 日發(fā)表在《自然》雜志上,展示了第一個(gè)已知的神經(jīng)免疫過程,大腦信號(hào)通過該過程指導(dǎo)內(nèi)臟脂肪儲(chǔ)存中的免疫功能。這一發(fā)現(xiàn)為對(duì)抗肥胖和肥胖相關(guān)疾病提供了幾種新方法。
對(duì)深層脂肪的深入調(diào)查
內(nèi)臟脂肪可能看起來(lái)像一個(gè)均勻的黃色腫塊,但它實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜的、異質(zhì)的組織。除了脂肪細(xì)胞,它還含有神經(jīng)纖維和許多不同的細(xì)胞類型,包括免疫細(xì)胞。該團(tuán)隊(duì)對(duì)一種稱為 ILC2s(2 型先天淋巴細(xì)胞)的免疫細(xì)胞特別感興趣。
“ILC2對(duì)許多組織和器官的各種免疫功能至關(guān)重要,包括維持脂肪組織的整體健康。然而,我們不知道哪些細(xì)胞控制內(nèi)臟脂肪中的 ILC2,以及它們用來(lái)交流的分子信息,”該研究的第一作者 Ana Filipa Cardoso 解釋說。
實(shí)驗(yàn)室先前的結(jié)果表明,在肺中,神經(jīng)系統(tǒng)直接控制 ILC2 的活性。該團(tuán)隊(duì)希望在這里找到類似的機(jī)制,但相反,他們發(fā)現(xiàn)了一些完全不同的東西?!吧窠?jīng)元和免疫細(xì)胞沒有相互交流,”卡多索回憶道。“所以我們調(diào)查了組織中的其他候選人,最終遇到了一個(gè)相當(dāng)意外的'中間人'?!?/p>
不僅僅是一個(gè)空閑的旁觀者
值得注意的是,直到最近,內(nèi)臟脂肪中神經(jīng)免疫交流的關(guān)鍵介質(zhì)被認(rèn)為只是一個(gè)旁觀者。“直到大約一到二十年前,間充質(zhì)細(xì)胞 (MSC) 一直被廣泛忽視,”Veiga-Fernandes 說?!捌毡榈挠^點(diǎn)是,它們主要生產(chǎn)組織的支架,其他細(xì)胞將在其上‘工作’。然而,科學(xué)家們后來(lái)發(fā)現(xiàn) MSCs 發(fā)揮著多種重要的積極作用?!?/p>
通過一系列復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),研究人員確定了指揮鏈和所有步驟之間交換的分子信息。“它從 MSC 上的神經(jīng)信號(hào)開始。然后 MSC 向 ILC2 發(fā)送消息,ILC2 通過命令脂肪細(xì)胞對(duì)其脂肪代謝進(jìn)行排序來(lái)響應(yīng)該消息,”Cardoso 清晰地總結(jié)道。
“就好像神經(jīng)細(xì)胞和免疫細(xì)胞說的不是同一種語(yǔ)言,而 MSC 充當(dāng)翻譯者,”Veiga-Fernandes 補(bǔ)充道?!皬母蟮谋尘皝?lái)看,這確實(shí)是有道理的。間充質(zhì)干細(xì)胞有效地構(gòu)成了組織的‘生態(tài)系統(tǒng)’,因此它們非常適合微調(diào)其他細(xì)胞的活動(dòng)。”
一切從大腦開始
現(xiàn)在該團(tuán)隊(duì)確定了局部脂肪燃燒回路,他們支持梯子,首先詢問是什么驅(qū)動(dòng)了內(nèi)臟脂肪儲(chǔ)存的神經(jīng)活動(dòng)。
“內(nèi)臟脂肪內(nèi)的神經(jīng)纖維屬于所謂的周圍神經(jīng)系統(tǒng)。它負(fù)責(zé)各種生理過程,例如調(diào)節(jié)血壓,”Cardoso 解釋說。“但周圍神經(jīng)系統(tǒng)不是老板。它由大腦所屬的中樞神經(jīng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)。所以我們接下來(lái)問‘哪個(gè)大腦結(jié)構(gòu)處于指揮鏈的最頂端?’”
該團(tuán)隊(duì)確定了下丘腦內(nèi)的一個(gè)區(qū)域(稱為 PVH)作為來(lái)源。這種結(jié)構(gòu)位于大腦底部附近,是從新陳代謝到生殖、胃腸道和心血管功能等一系列過程的控制中心。
“這一發(fā)現(xiàn)非常重要,”Veiga-Fernandes 說?!斑@是第一個(gè)將大腦信息轉(zhuǎn)化為肥胖相關(guān)免疫功能的跨體神經(jīng)元回路的明顯例子。它也提出了許多新問題。例如,什么觸發(fā) PVH 發(fā)出“燃脂”命令?是否與行為有關(guān),例如吃某些食物或鍛煉?還是依賴于內(nèi)部代謝信號(hào)?或兩者?這是一塊白色的畫布——我們不知道它是什么,它非常迷人?!?/p>
對(duì)抗肥胖的新角度
據(jù)該團(tuán)隊(duì)稱,這些結(jié)果為內(nèi)臟脂肪燃燒操作提供了幾種潛在的方法?!拔覀兇_定的多步軸為內(nèi)臟脂肪代謝提供了許多接入點(diǎn)。我們現(xiàn)在可以開始思考如何利用這些新知識(shí)來(lái)對(duì)抗內(nèi)臟肥胖,從而降低患心血管疾病和癌癥的風(fēng)險(xiǎn),”Cardoso 指出。
Veiga Fernandes 補(bǔ)充說,這些努力已經(jīng)在進(jìn)行中?!斑@是我們目前正在追求的東西。不是在繼續(xù)專注于基礎(chǔ)研究問題的實(shí)驗(yàn)室,而是在一家名為 LiMM Therapeutics 的初創(chuàng)公司的背景下,該公司位于尚帕利莫未知中心?!?/p>
“像這樣的項(xiàng)目中最具挑戰(zhàn)性的事情是你真正在前沿工作。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。其中一些甚至不存在,您必須從頭開始開發(fā)它們。然而,與此同時(shí),概念上的挑戰(zhàn)令人振奮。我們真的在冒險(xiǎn)進(jìn)入未知領(lǐng)域,”Veiga-Fernandes 總結(jié)道。
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