Tutkijat kuuntelevat, kuinka rasvasolut puhuvat aivoille.

Tutkijat kuuntelevat, kuinka rasvasolut puhuvat aivoille.

Ajatuksen johtajaLi Ye, tohtoriAbide Vivition kemian ja kemiallisen biologian katedraali ja apulaisprofessoriScripps tutkimus

Tässä haastattelussa News-Medical puhuu PhD Li Yen kanssa hänen viimeaikaisesta tutkimuksestaan, jossa tunnistettiin aistihermosoluja, jotka välittävät viestejä rasvakudoksesta aivoihin.

Voisitko esitellä itsesi, kertoa tieteellisestä taustastasi ja siitä, mikä inspiroi viimeisimpään tutkimukseesi?

Olen kemian ja kemiallisen biologian Abide Vivid -tuoli ja Scripps Researchin neurotieteen apulaisprofessori. Ylioppilastutkinnon aikana opiskelin rasvakudosta. Aivojen ja rasvan vuorovaikutuksen ymmärtäminen motivoi minua jatkamaan neurotieteitä myöhemmin tohtorikoulutuksessani. Tällä hetkellä olemme yleensä huolissamme kehon ja aivojen kommunikaatiosta.

On pitkään tiedetty, että hermot ulottuvat rasvakudokseen (kudokseen, joka varastoi rasvasoluja). Mitä näistä hermosoluista aiemmin ajateltiin ja kuinka rasvasolut "kommunikoivat" aivojen kanssa?

Kerran ajateltiin, että rasvassa olevat hermot saivat aivot "puhumaan" rasvalle sen sijaan, että kuuntelivat rasvaa. Aikaisemmin uskottiin, että rasva on yhteydessä aivoihin ensisijaisesti erittyneiden hormonien kautta.

Kuvan lähde: UGREEN 3S/Shutterstock.com

Miksi yritykset tutkia näiden hermosolujen tyyppejä ja toimintoja ovat olleet vaikeita?

Se oli vaikeaa, koska nämä neuronit sijaitsevat syvällä kehossa ja ovat kietoutuneet muihin hermosoluihin, jotka hermottavat ihoa ja lihaksia.

Kerro meille, miten suoritit tutkimuksesi ja mitkä olivat tärkeimmät havainnot.

Ensimmäinen menetelmä on yksi Kuvantamismenetelmä nimeltä HYBRiD, jonka laboratorioni keksi. Tämä HYBRiD-menetelmä tekee hiiren kudoksesta läpinäkyvän ja pystyi paremmin seuraamaan hermosolujen reittejä rasvakudokseen. Tällä tavalla havaitsimme, että merkittävällä osalla hermosoluista ei ollut yhteyttä sympaattiseen hermostoon, vaan selkäjuuren hermosolmuihin - aivojen alueelle, josta kaikki sensoriset hermosolut ovat peräisin.

Tutkiaksemme paremmin näiden hermosolujen roolia rasvakudoksessa käytimme toista uutta tekniikkaa, jota kutsuimme ROOTiksi, "retrogradisille vektoreille, jotka on optimoitu elinten seurantaan". ROOTin avulla voimme käyttää kohdennettua virusta tuhotaksemme selektiivisesti aistihermosoluja, jotka menevät rasvakudokseen (mutta ei muihin paikkoihin), ja sitten seurata, mitä tapahtuu.

Tuloksemme viittaavat siihen, että aistihermosoluilla ja sympaattisilla hermosoluilla voi olla kaksi vastakkaista toimintoa: sympaattisia hermosoluja tarvitaan aktivoimaan rasvanpoltto ja tuottamaan lämpöä, ja sensorisia hermosoluja tarvitaan näiden ohjelmien sulkemiseen.

Kuinka tärkeitä sensoriset neuronit ovat terveydelle ja sairauksille ja miten tulokset tukevat tätä merkitystä?

Sensoriset neuronit ovat erittäin tärkeitä kivun ja ulkoisen ympäristön havainnoinnissa. Niiden rooli homeostaasin (kehon aineenvaihduntatasapainon) säätelyssä tunnustetaan nyt yhä enemmän. Löytömme edustaa uutta tapaa, jolla sensoriset neuronit voivat tehdä tämän rasvakudoksen kautta.

Kuva: Giovanni Cancemi/Shutterstock.com

He kehittivät kaksi uutta menetelmää tätä tutkimusta varten. Olisivatko nämä menetelmät siirrettävissä muihin tutkimusprojekteihin ja mikä vaikutus niillä oli tähän tutkimukseen?

Kyllä, niitä voidaan käyttää muiden aistihermosolujen tutkimiseen, jotka voivat ohjata muita kehon sisäelimiä.

Miten nämä havainnot voivat vaikuttaa tällaisten sairauksien ymmärtämiseen ja hoitoon, kun otetaan huomioon, että energian varastoinnin häiriöt liittyvät useisiin sairauksiin, kuten diabetekseen?

Toivomme niin. Paljon meneillään olevaa tutkimusta keskittyy siihen, kuinka lisätä rasvanpolttoprosessia lihavuuden/diabeteksen hoidossa, jonka tiedetään hallitsevan aivot. Rasvanpolttoa lisäävä "kiihdytin" on hyvin tunnettu ja tärkeä painopiste mahdollisissa sairauksien hoidoissa. Huomasimme, että järjestelmässä on jarru. Jarrun modulointi voi olla mielenkiintoinen tapa saavuttaa samat tavoitteet.

Olet tutkimuksessasi kyseenalaistanut vanhoja ajatuksia. Kuinka tärkeää tiedemiesten on kyseenalaistaa dogmit ja kehittää uusia menetelmiä, jotka mahdollistavat sen?

Luulen, että mahdollistavat menetelmät ja haastavat dogmit ovat tieteen ja tietomme kaksi päätekijää. Meidän pitäisi rohkaista ja tarjota resursseja jokaiselle tiedemiehelle.

Mitä seuraavaksi sinulle ja tutkimuksellesi?

Haluamme tietää kaksi asiaa:

1) Minkä signaalin hermot havaitsevat rasvassa?

2) Miten aivot käyttävät rasvasta saatua tietoa?

Etsimme resursseja ja kehitämme uusia työkaluja vastataksemme näihin kysymyksiin.

Mistä lukijat löytävät lisätietoja?

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

Tietoja Li Yestä

Li Ye suoritti biologisten tieteiden kandidaatin tutkinnon Tsinghuan yliopistosta Pekingissä, Kiinassa.Hän sai tohtorin tutkinnon. Harvardin yliopistossa Brucen laboratoriossa. M. Spiegelman Harvard Medical Schoolista ja Dana-Farber Cancer Institutesta, joka käyttää kemiallisen biologian lähestymistapoja energia-aineenvaihdunnan transkription säätelyn tutkimiseen. Vuonna 2013 Li muutti Stanfordin yliopistoon, jossa hän työskenteli Karl Deisserothin laboratoriossa keskittyen aktiivisuudesta riippuvaisten, aivojen laajuisten piirien kartoitustyökalujen kehittämiseen ja soveltamiseen. Li liittyi TSRI:hen vuonna 2018.

.