Forskere lytter til hvordan fettceller snakker til hjernen.

Forskere lytter til hvordan fettceller snakker til hjernen.

TankelederLi Ye, PhDAbide Vivion-leder for kjemi og kjemisk biologi og førsteamanuensisScripps Research

I dette intervjuet snakker News-Medical med Li Ye, PhD, om hans nylige forskning som identifiserte sensoriske nevroner som overfører en strøm av meldinger fra fettvev til hjernen.

Kan du introdusere deg selv, fortelle oss om din vitenskapelige bakgrunn og hva som inspirerte din siste forskning?

Jeg er Abide Vivid-leder i kjemi og kjemisk biologi og førsteamanuensis i nevrovitenskap ved Scripps Research. Under forskerskolen studerte jeg fettvev. Forståelse av hjerne-fett-interaksjon motiverte meg til å satse på nevrovitenskap senere i postdoktorutdanningen. For tiden er vi generelt opptatt av kropp-hjerne-kommunikasjon.

Det har lenge vært kjent at nerver strekker seg inn i fettvevet (vevet som lagrer fettceller). Hva ble tidligere tenkt om disse nevronene og hvordan fettceller "kommuniserte" med hjernen?

En gang trodde man at nervene i fett først og fremst tjente til å få hjernen til å "snakke" til fettet i stedet for å lytte til fettet. Det ble tidligere antatt at fett kommuniserer med hjernen primært gjennom utskilte hormoner.

Bildekilde: UGREEN 3S/Shutterstock.com

Hvorfor har forsøk på å studere typene og funksjonene til disse nevronene vært vanskelige?

Det var vanskelig fordi disse nevronene ligger dypt i kroppen og er sammenvevd med andre nevroner som innerverer huden og musklene.

Fortell oss hvordan du utførte forskningen din og hva de viktigste funnene dine var.

Den første metoden er en Bildetilnærming kalt HYBRiD, som laboratoriet mitt oppfant. Denne HYBRiD-metoden gjør musevev gjennomsiktig og tillot oss bedre å følge nevronenes ruter inn i fettvev. På denne måten oppdaget vi at en betydelig andel av nevronene ikke hadde noen forbindelse til det sympatiske nervesystemet, men til dorsalrotgangliene - et område av hjernen hvor alle sensoriske nevroner har sitt opphav.

For bedre å undersøke rollen til disse nevronene i fettvev, brukte vi en ny teknikk som vi kalte ROOT, for "retrograde vektorer optimalisert for organsporing." Med ROOT kan vi bruke et målrettet virus til å selektivt ødelegge sensoriske nevroner som går til fettvev (men ikke andre steder) og deretter se hva som skjer.

Resultatene våre antyder at sensoriske nevroner og sympatiske nevroner kan ha to motstridende funksjoner: sympatiske nevroner kreves for å aktivere fettforbrenning og produsere varme, og sensoriske nevroner kreves for å stenge disse programmene.

Hvor viktige er sensoriske nevroner for helse og sykdom, og hvordan støtter resultatene dine denne betydningen?

Sensoriske nevroner er svært viktige for oppfatningen av smerte og oppfatningen av ytre omgivelser. Deres rolle i å regulere homeostase (balanse av metabolisme i kroppen) blir nå stadig mer anerkjent. Funnet vårt representerer en ny måte som sensoriske nevroner kan gjøre dette på gjennom fettvev.

Fotokreditt: Giovanni Cancemi/Shutterstock.com

De utviklet to nye metoder for denne studien. Ville disse metodene kunne overføres til andre forskningsprosjekter og hvilken innvirkning hadde de på denne forskningen?

Ja, de kan brukes til å studere andre sensoriske nevroner som kan kontrollere andre indre organer i kroppen.

Hvordan kan disse funnene påvirke forståelsen og behandlingen av slike sykdommer, med tanke på at dysregulering av energilagring er knyttet til flere sykdommer som diabetes?

Vi håper det. Mye pågående forskning er fokusert på hvordan man kan øke fettforbrenningsprosessen for å behandle fedme/diabetes, som er kjent for å kontrolleres av hjernen. "Gaspedalen" for å øke fettforbrenningen er velkjent og et viktig fokus for mulig behandling av sykdommer. Vi oppdaget at systemet har en brems. Modulering av bremsen kan være en interessant måte å oppnå de samme målene på.

I studien din har du stilt spørsmål ved lenge etablerte ideer. Hvor viktig er det for forskere å stille spørsmål ved dogmer og utvikle nye metoder som lar dem gjøre det?

Jeg tror at muliggjørende metoder og utfordrende dogmer er to hoveddrivere for vitenskap og vår kunnskap. Vi bør oppmuntre og gi ressurser til enhver vitenskapsmann.

Hva er det neste for deg og din forskning?

Vi ønsker å vite to ting:

1) Hvilket signal oppfattes av nervene i fett?

2) Hvordan bruker hjernen informasjonen fra fett?

Vi finner ressurser og utvikler nye verktøy for å svare på disse spørsmålene.

Hvor kan leserne finne mer informasjon?

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

Om Li Ye

Li Ye tok sin BS i biologiske vitenskaper fra Tsinghua University i Beijing, Kina.Han fikk sin doktorgrad. ved Harvard University i Bruces laboratorium. M. Spiegelman fra Harvard Medical School og Dana-Farber Cancer Institute, som bruker kjemisk biologi tilnærminger for å studere transkripsjonskontroll av energimetabolisme. I 2013 flyttet Li til Stanford University, hvor han jobbet i Karl Deisseroths laboratorium, med fokus på utvikling og anvendelse av aktivitetsavhengige, hjerneomfattende kretskartleggingsverktøy. Li begynte i TSRI i 2018.

.