Forskare lyssnar på hur fettceller pratar med hjärnan.

Forskare lyssnar på hur fettceller pratar med hjärnan.

TankeledareLi Ye, PhDThe Abide Vivition ordförande för kemi och kemisk biologi och docentScripps Research

I den här intervjun pratar News-Medical med Li Ye, PhD, om hans senaste forskning som identifierade sensoriska neuroner som överför en ström av meddelanden från fettvävnad till hjärnan.

Kan du presentera dig själv, berätta om din vetenskapliga bakgrund och vad som inspirerade din senaste forskning?

Jag är Abide Vivid-stolen i kemi och kemisk biologi och docent i neurovetenskap vid Scripps Research. Under forskarskolan studerade jag fettvävnad. Att förstå interaktion mellan hjärna och fett motiverade mig att ägna mig åt neurovetenskap senare i min postdoktorala utbildning. För närvarande är vi generellt bekymrade med kropp-hjärna kommunikation.

Det har länge varit känt att nerver sträcker sig in i fettvävnaden (vävnaden som lagrar fettceller). Vad trodde man tidigare om dessa neuroner och hur fettceller "kommunicerade" med hjärnan?

Man trodde en gång att nerverna i fettet i första hand tjänade till att få hjärnan att "prata" med fettet snarare än att lyssna på fettet. Man trodde tidigare att fett kommunicerar med hjärnan främst genom utsöndrade hormoner.

Bildkälla: UGREEN 3S/Shutterstock.com

Varför har försök att studera dessa nervcellers typer och funktioner varit svåra?

Det var svårt eftersom dessa nervceller ligger djupt i kroppen och är sammanflätade med andra nervceller som innerverar huden och musklerna.

Berätta för oss hur du genomförde din forskning och vilka dina viktigaste resultat var.

Den första metoden är en Avbildningsmetod som kallas HYBRiD, som mitt labb uppfann. Denna HYBRID-metod gör musvävnad transparent och tillät oss att bättre följa nervcellernas vägar in i fettvävnad. På detta sätt upptäckte vi att en betydande del av neuronerna inte hade någon koppling till det sympatiska nervsystemet, utan till dorsalrotsganglierna - ett område i hjärnan där alla sensoriska neuroner har sitt ursprung.

För att bättre undersöka rollen av dessa neuroner i fettvävnad använde vi en andra ny teknik som vi kallade ROOT, för "retrograda vektorer optimerade för organspårning." Med ROOT kan vi använda ett riktat virus för att selektivt förstöra sensoriska neuroner som går till fettvävnad (men inte andra platser) och sedan se vad som händer.

Våra resultat tyder på att sensoriska neuroner och sympatiska neuroner kan ha två motsatta funktioner: sympatiska neuroner krävs för att aktivera fettförbränning och producera värme, och sensoriska neuroner krävs för att stänga av dessa program.

Hur viktiga är sensoriska neuroner för hälsa och sjukdom och hur stödjer dina resultat denna betydelse?

Sensoriska neuroner är mycket viktiga för uppfattningen av smärta och uppfattningen av yttre miljöer. Deras roll i att reglera homeostas (balansen av metabolism i kroppen) blir nu alltmer erkänd. Vårt fynd representerar ett nytt sätt på vilket sensoriska neuroner kan göra detta genom fettvävnad.

Fotokredit: Giovanni Cancemi/Shutterstock.com

De utvecklade två nya metoder för denna studie. Skulle dessa metoder kunna överföras till andra forskningsprojekt och vilken inverkan hade de på denna forskning?

Ja, de kan användas för att studera andra sensoriska neuroner som kan kontrollera andra inre organ i kroppen.

Hur kan dessa fynd påverka förståelsen och behandlingen av sådana sjukdomar, med tanke på att oreglering av energilagring är kopplad till flera sjukdomar som diabetes?

Vi hoppas det. Mycket pågående forskning är fokuserad på hur man kan öka fettförbränningsprocessen för att behandla fetma/diabetes, som är känt för att kontrolleras av hjärnan. "Gaspedalen" för att öka fettförbränningen är välkänd och ett viktigt fokus för möjliga behandlingar av sjukdomar. Vi upptäckte att systemet har en broms. Att modulera bromsen kan vara ett intressant sätt att uppnå samma mål.

I din studie har du ifrågasatt sedan länge etablerade idéer. Hur viktigt är det för forskare att ifrågasätta dogmer och utveckla nya metoder som gör det möjligt för dem?

Jag tror att möjliggörande metoder och utmanande dogmer är två huvuddrivkrafter för vetenskap och vår kunskap. Vi bör uppmuntra och tillhandahålla resurser till varje forskare.

Vad är nästa steg för dig och din forskning?

Vi vill veta två saker:

1) Vilken signal uppfattas av nerverna i fett?

2) Hur använder hjärnan informationen från fett?

Vi hittar resurser och utvecklar nya verktyg för att svara på dessa frågor.

Var kan läsarna hitta mer information?

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

Om Li Ye

Li Ye tog sin kandidatexamen i biologiska vetenskaper från Tsinghua University i Peking, Kina.Han doktorerade. vid Harvard University i Bruces laboratorium. M. Spiegelman från Harvard Medical School och Dana-Farber Cancer Institute, som använder kemiska biologiska metoder för att studera transkriptionell kontroll av energimetabolism. 2013 flyttade Li till Stanford University, där han arbetade i Karl Deisseroths labb, med fokus på utveckling och tillämpning av aktivitetsberoende, hjärnomfattande kretskartläggningsverktyg. Li började på TSRI 2018.

.