長年にわたり、脂肪組織としても知られる人の脂肪は、血液中を受動的に浮遊するホルモンを介して、ストレスと代謝に関する情報を脳に送っていると考えられていました. しかし、新しい研究は、感覚ニューロンが脂肪組織から脳へのメッセージの流れを運ぶことを確認しました.
によるこの研究 スクリップスリサーチ 科学者によると、脳は脂肪に関するメッセージを受動的に受け取るのではなく、積極的に調査しているとのことです。 感覚ニューロンが人体の健康と病気にいかに重要であるかを示す別の例.
哺乳類の脂肪組織は、脂肪細胞の形でエネルギーを蓄えます。 体がエネルギーを必要とするとき、組織はそれらの貯蔵物を放出します。 また、代謝や食欲に関連するさまざまなホルモンやシグナル伝達分子を調節します。 糖尿病などの障害におけるエネルギー貯蔵と頻繁なシグナル伝達の機能不全、 脂肪肝疾患、アテローム性動脈硬化症、および 肥満.
神経は脂肪組織に伸びていますが、感覚的ではないと疑われていました ニューロン 脳にデータを運ぶもの。 ほとんどの科学者は、代わりに交感神経系（ストレスの多い状況や身体活動中に脂肪燃焼経路を活性化する闘争逃走反応を担当するネットワーク）が主に脂肪の神経に関与していると提案しました.
これらの種類と機能を明らかにする試み ニューロン 困難でした。 体表近くや脳内のニューロンを研究するために使用される方法は、神経が見えたり刺激されたりしにくい脂肪組織の深部ではうまく機能しません。
科学者たちは、これらの課題を克服するために XNUMX つの新しい方法を開発しました。 まず、HYBRiD と呼ばれる画像技術によってマウスの組織が透明になり、科学者は神経細胞が侵入した際の経路をより正確にたどることができました。 脂肪組織. チームは、これらのニューロンの約半分が、交感神経系ではなく、すべての感覚ニューロンが出現する脳領域である後根神経節に由来することを発見しました。
科学者たちは後に、脂肪組織におけるこれらのニューロンの役割を解明するために、ROOT と名付けた XNUMX 番目の新しい技術に目を向けました。 ルートは、「器官追跡用に最適化された逆行ベクトル」の略です。 この技術により、科学者は標的ウイルスを使用して脂肪組織の感覚ニューロンの小さなサブセットを選択的に破壊し、何が起こったのかを観察することができました。
Ye および Patapoutian 研究室の大学院生であり、新しい論文の最初の著者である Yu Wang は、次のように述べています。 「この研究は、これらの新しい方法が組み合わさったことで可能になりました。 このプロジェクトを開始したとき、これらの質問に答える既存のツールはありませんでした。」
「実験により、脳が脂肪組織から感覚メッセージを受信しない場合、交感神経系によって引き起こされるプログラム（白色脂肪から褐色脂肪への変換に関連する）が脂肪細胞で過度に活発になり、結果として通常よりも大きくなることが明らかになりました。特に褐色脂肪のレベルが高い脂肪パッドは、他の脂肪や糖分子を分解して熱を発生させます。 実際、感覚ニューロンがブロックされ、高レベルの交感神経シグナル伝達が行われた動物は、体温が上昇していました。」
Abide-VividionのChemistry and Chemical Biologyの議長である共同主任著者のLi Ye博士は、次のように述べています。 「これは、万能の指示だけでなく、 脳 脂肪組織を送ります。 それよりも微妙です。 これらの XNUMX 種類のニューロンは、アクセルとブレーキのように機能しています。 脂肪燃焼に設立された地域オフィスに加えて、さらにローカルカスタマーサポートを提供できるようになります。」
「この発見は、感覚ニューロンと交感神経ニューロンがXNUMXつの相反する機能を持っている可能性を示唆しています。交感神経ニューロンは脂肪燃焼と褐色脂肪の生成をオンにする必要があり、感覚ニューロンはこれらのプログラムを抑制する必要があります。」
しかし、感覚ニューロンが脂肪組織から脳にどのようなメッセージを伝えるかは、まだ解明されていません。 今後の研究では、ニューロンが何を感知しているのか、また他の同様の細胞が追加の内臓に存在するかどうかを判断する必要があります。
ジャーナルリファレンス：
- Wang, Y., Leung, VH, Zhang, Y. et al. 脂肪組織の体性感覚神経支配の役割。 自然 （2022）。 DOI： 10.1038/s41586-022-05137-7
