摘要:2025年1月3日,复旦大学附属中山医院李锦团队在Cell Research杂志发表研究论文“Neurotensin-neurotensin receptor 2 signaling in adipocytes suppresses food intake t
2025年1月3日,复旦大学附属中山医院李锦团队在Cell Research杂志发表研究论文“Neurotensin-neurotensin receptor 2 signaling in adipocytes suppresses food intake through regulating ceramide metabolism”,提出脂肪细胞中的神经降压素-神经降压素受体2信号通路通过调节神经酰胺代谢来抑制食物摄入(本研究所用AAV-shGfral、AAV-shCers2病毒产品由维真生物助力提供)。
神经降压素(NTS)是一种由淋巴管内皮细胞产生的分泌肽,作者之前的研究表明,NTS通过与神经降压素受体2(NTSR2)相互作用,抑制棕色脂肪组织的活性。
该研究中发现白色脂肪细胞中NTSR2基因的缺失会使食物摄入量上调,而给予NTS则会抑制食物摄入。抑制NTS-NTSR2信号通路会增强神经酰胺合成酶2的磷酸化,增加其产物C20-C24神经酰胺的含量,并下调白色脂肪组织中生长分化因子15(GDF15)的生成,而这正是导致食物摄入量增加的原因。总之,白色脂肪细胞中的NTS-NTSR2信号通路可通过直接调控脂质代谢和GDF15的生成来调节食物摄入量。
文章主要内容
1
脂肪细胞中NTSR2的缺失会导致体重上升
作者发现,高脂饮食可显著上调NTSR2的表达,且这种上调在附睾白色脂肪组织中尤为明显。因此,进一步探究了NTSR2在白色脂肪细胞中的功能。利用NTSR2脂肪细胞特异性敲除小鼠模型,喂食普通饲料时,NTSR2 AKO小鼠与对照小鼠的体重相当。但在高脂饮食条件下,NTSR2 AKO小鼠的体重高于对照小鼠。
将NTSR2 AKO小鼠饲养在热中性环境中(恒温30°C,12小时光照/12小时黑暗循环,自由进食和饮水)时,也观察到类似的体重增加现象。NTSR2 AKO小鼠在葡萄糖耐量试验和胰岛素耐量试验中的表现也较差。NTSR2 AKO反而导致eWAT中与脂肪分解相关的蛋白p-HSL和ATGL表达升高。
禁食状态下,NTSR2 AKO小鼠血清中非酯化脂肪酸的浓度也有所升高。在NTSR2 AKO小鼠的脂肪细胞中,用NTS处理后,p-HSL和ATGL蛋白表达量及NEFA释放量均未发生变化。与NTSR2全身敲除小鼠类似,NTSR2 AKO小鼠也呈现出产热增加的趋势。
普遍认为,白色脂肪组织的脂肪分解是非颤抖性产热的主要能量消耗来源。一方面,NTSR2 AKO小鼠WAT中脂肪分解的增加可能与棕色脂肪组织中产热的增强相协调。另一方面,除脂肪分解外,其他生理因素似乎也与NTSR2 AKO小鼠体重增加有关。
——维真生物年货节火热来袭——
2
脂肪组织中的NTS-NTSR2信号通路调控食物摄入量
不论是在正常条件下还是热中性条件下,NTSR2 AKO小鼠的食物摄入显著增加。NTS肽在棕色脂肪组织和白色脂肪组织中的丰度在禁食-再喂养期间几乎没有变化。配对喂养实验显示,当控制NTSR2 AKO小鼠的食物摄入使其与对照组一致时,这些小鼠的体重和脂肪质量更低,并且在葡萄糖耐量测试(GTT)和胰岛素耐量测试(ITT)中表现更好。这表明食物摄入的变化是导致NTSR2 AKO小鼠体重差异的主要原因。
通过水凝胶将重组NTS肽注入野生型C57BL6/J小鼠的内脏或皮下白色脂肪组织后,观察到瘦和肥胖小鼠的食物摄入减少,同时伴随体重和脂肪质量下降。在NTSR2 AKO小鼠中,给予NTS没有影响其食物摄入,而敲除LECs中的NTS基因则不影响食物摄入。
总结来说,NTS-NTSR2信号通路直接作用于脂肪组织以调控食物摄入,并且该机制对于NTSR2 AKO小鼠表现出的代谢变化起着关键作用。
3降低GDF15水平会导致NTSR2 AKO小鼠的食物摄入量增加
在NTSR2 AKO小鼠的内脏白色脂肪组织和皮下白色脂肪组织中,编码GDF15的基因及其蛋白质产物均被下调,但在棕色脂肪组织中没有观察到这种现象。无论是普通饮食还是高脂饮食条件下,NTSR2 AKO小鼠血清中的GDF15蛋白水平均下降。
为了验证GDF15信号通路是否影响食物摄入差异,研究人员通过AAV注射敲低GDF15受体Gfral。结果显示,Gfral的下调导致食物摄入量增加,且消除了NTSR2 AKO或NTS局部治疗对食物摄入的影响。Gfral敲低使NTSR2 AKO小鼠的体重增长速度减慢,这是由于这些小鼠的产热增强所致。通过腹腔注射GDF15或使用PERK激动剂(PERKa)来提高内源性GDF15可以正常化血清GDF15浓度以及NTSR2 AKO小鼠的食物摄入。
该研究表明NTS-NTSR2信号通路在白色脂肪组织中通过GDF15信号调控食物摄入,并且UPR相关的PERK因子通过GDF15控制食物摄入及代谢稳态。
研究结论
本研究提供了关于NTS-NTSR2信号通路在代谢调节中功能及其相关机制的重要见解。研究不仅强调了NTS的作用,还发现了由脂肪组织中的LECs分泌的其他蛋白质。这些发现为理解代谢调节提供了新的视角,并可能为治疗代谢性疾病提供新的靶点。
——维真生物热门产品/服务——
原文链接:
参考文献:
Fu, W., Lai, Y., Li, K. et al. Neurotensin-neurotensin receptor 2 signaling in adipocytes suppresses food intake through regulating ceramide metabolism. Cell Res (2025). http://doi.org/10.1038/s41422-024-01038-8
编译作者:
brainnews创作团队
来源:老周的科学讲堂