Forskere lytter til, hvordan fedtceller taler til hjernen.

Forskere lytter til, hvordan fedtceller taler til hjernen.

TankelederLi Ye, PhDAbide Vivition-formand for kemi og kemisk biologi og lektorScripps Research

I dette interview taler News-Medical med Li Ye, PhD, om hans seneste forskning, der identificerede sensoriske neuroner, der transmitterer en strøm af beskeder fra fedtvæv til hjernen.

Kan du præsentere dig selv, fortælle os om din videnskabelige baggrund og hvad der inspirerede din seneste forskning?

Jeg er Abide Vivid-lærestolen i kemi og kemisk biologi og lektor i neurovidenskab ved Scripps Research. Under kandidatskolen studerede jeg fedtvæv. Forståelse af hjerne-fedt-interaktion motiverede mig til at forfølge neurovidenskab senere i min postdoc-uddannelse. I øjeblikket er vi generelt optaget af krop-hjerne-kommunikation.

Det har længe været kendt, at nerver strækker sig ind i fedtvæv (det væv, der lagrer fedtceller). Hvad tænkte man tidligere om disse neuroner, og hvordan fedtceller "kommunikerede" med hjernen?

Man troede engang, at nerverne i fedt primært tjente til at få hjernen til at "tale" til fedtet frem for at lytte til fedtet. Man har tidligere troet, at fedt kommunikerer med hjernen primært gennem udskilte hormoner.

Billedkilde: UGREEN 3S/Shutterstock.com

Hvorfor har forsøg på at studere disse neurons typer og funktioner været vanskelige?

Det var svært, fordi disse neuroner ligger dybt i kroppen og er sammenflettet med andre neuroner, der innerverer huden og musklerne.

Fortæl os venligst, hvordan du udførte din forskning, og hvad dine nøgleresultater var.

Den første metode er en Billedfremgangsmåde kaldet HYBRiD, som mit laboratorium opfandt. Denne HYBRiD-metode gør musevæv gennemsigtigt og gav os mulighed for bedre at følge neuronernes ruter ind i fedtvæv. På denne måde opdagede vi, at en betydelig del af neuronerne ikke havde nogen forbindelse til det sympatiske nervesystem, men til de dorsale rodganglier - et område af hjernen, hvor alle sensoriske neuroner stammer fra.

For bedre at undersøge disse neuroners rolle i fedtvæv brugte vi en anden ny teknik, som vi kaldte ROOT, til "retrograde vektorer optimeret til organsporing." Med ROOT kan vi bruge en målrettet virus til selektivt at ødelægge sensoriske neuroner, der går til fedtvæv (men ikke andre steder) og derefter se, hvad der sker.

Vores resultater tyder på, at sensoriske neuroner og sympatiske neuroner kan have to modsatrettede funktioner: sympatiske neuroner er nødvendige for at aktivere fedtforbrænding og producere varme, og sensoriske neuroner er nødvendige for at lukke disse programmer ned.

Hvor vigtige er sensoriske neuroner i sundhed og sygdom, og hvordan understøtter dine resultater denne betydning?

Sensoriske neuroner er meget vigtige for opfattelsen af ​​smerte og opfattelsen af ​​eksterne miljøer. Deres rolle i reguleringen af ​​homeostase (balance af metabolisme i kroppen) bliver nu mere og mere anerkendt. Vores fund repræsenterer en ny måde, hvorpå sensoriske neuroner kan gøre dette gennem fedtvæv.

Fotokredit: Giovanni Cancemi/Shutterstock.com

De udviklede to nye metoder til denne undersøgelse. Ville disse metoder kunne overføres til andre forskningsprojekter, og hvilken indflydelse havde de på denne forskning?

Ja, de kan bruges til at studere andre sensoriske neuroner, der kan kontrollere andre indre organer i kroppen.

Hvordan kan disse resultater påvirke forståelsen og behandlingen af ​​sådanne sygdomme, i betragtning af at dysregulering af energilagring er forbundet med flere sygdomme såsom diabetes?

Det håber vi. Meget igangværende forskning er fokuseret på, hvordan man kan øge fedtforbrændingsprocessen til behandling af fedme/diabetes, som vides at være kontrolleret af hjernen. "Acceleratorpedalen" til at øge fedtforbrændingen er velkendt og et vigtigt fokus for mulige behandlinger af sygdomme. Vi opdagede, at systemet har en bremse. Modulering af bremsen kan være en interessant måde at nå de samme mål på.

I dit studie har du stillet spørgsmålstegn ved veletablerede ideer. Hvor vigtigt er det for forskere at sætte spørgsmålstegn ved dogmer og udvikle nye metoder, der gør det muligt for dem?

Jeg tror, ​​at muliggørende metoder og udfordrende dogmer er to hoveddrivere for videnskab og vores viden. Vi bør opmuntre og give ressourcer til enhver videnskabsmand.

Hvad er det næste for dig og din forskning?

Vi vil gerne vide to ting:

1) Hvilket signal opfattes af nerverne i fedt?

2) Hvordan bruger hjernen informationen fra fedt?

Vi er ved at finde ressourcer og udvikle nye værktøjer til at besvare disse spørgsmål.

Hvor kan læserne finde mere information?

• https://www.scripps.edu/news-and-events/press-room/2022/20220831-ye-fatbrain.html

Om Li Ye

Li Ye modtog sin BS i biologiske videnskaber fra Tsinghua University i Beijing, Kina.Han modtog sin doktorgrad. på Harvard University i Bruces laboratorium. M. Spiegelman fra Harvard Medical School og Dana-Farber Cancer Institute, der bruger kemisk biologi tilgange til at studere transskriptionel kontrol af energimetabolisme. I 2013 flyttede Li til Stanford University, hvor han arbejdede i Karl Deisseroths laboratorium med fokus på udvikling og anvendelse af aktivitetsafhængige, hjernedækkende kredsløbskortlægningsværktøjer. Li kom til TSRI i 2018.

.