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CELL METAB:Tanycytes通过感知游离脂肪酸,分泌FGF21向下丘脑的关键神经元群发送信号来调节脂质平衡

成纤维细胞生长因子21 (Fibroblast growth factor 21,Fgf21)是一种代谢激素,大部分由肝脏表达。营养缺乏、禁食、脂肪摄入或生酮饮食会导致循环中的Fgf21增加。Fgf21被认为是一种能量应激信号,通过直接作用于外周组织和中枢神经系统改善脂质和葡萄糖代谢。

在下丘脑,Fgf21信号在生理条件下调控肝脏葡萄糖的产生和其他周边功能。外周血Fgf21通过简单的扩散或从有孔的毛细血管外渗进入下丘脑后在下丘脑中起作用。此外,Fgf21可能是由下丘脑作为代谢状态的功能产生的。下丘脑作为一个主要的代谢感知区域,与周围组织对话,调节能量平衡,尤其是周围糖脂代谢。

2019年8月29日,瑞士洛桑大学、法国波尔多大学的相关研究人员在《Cell Metabolism》上在线发表了题为“Tanycytes通过感知游离脂肪酸,分泌FGF21向下丘脑的关键神经元群发送信号来调节脂质平衡”的研究论文。

研究人员首先确定了Fgf21是在下丘脑内合成的(图1),Tanycytes(下丘脑室管膜胶质细胞)是下丘脑胶质细胞的一个亚群,产生并分泌Fgf21。并发现下丘脑Tanycytes根据营养状况产生和分泌FGF21,对Tanycytes在体内和体外表达和分泌FGF21进行了特征研究(图2),发现禁食可能通过增加循环脂肪酸来调节Fgf21的产生。

图1.下丘脑产生的Fgf21亚型的鉴定。

图2.下丘脑Tanycytes在体内和体外表达和分泌Fgf21的特性。

接着,研究人员发现Tanycytes氧化棕榈酸并通过ROS/p38-MAPK信号调节Fgf21的表达和分泌(图3)。

图3.测定棕榈酸诱导的Tanycytes在体内外表达和分泌Fgf21的机制。

此外,研究人员发现Tanycytic Fgf21缺失改变了脂质代谢(图4),Tanycytic Fgf21可能通过对GHRH、TRH和AVP神经元的作用参与脂质稳态的中央调控。

图4.Tanycytic Fgf21缺失对能量平衡和脂质代谢的影响。

下丘脑在能量底物的检测中起着调节能量稳态的关键作用。Tanycytes位于整合多个外围输入的优势位置。该研究结果表明,Tanycytes通过下丘脑内的Fgf21信号传导,感知游离脂肪酸,维持机体脂质稳态。


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