科學(xué)進(jìn)展》雜志上揭示了一種雌激素激活的神經(jīng)回路，可刺激動(dòng)物模型中的產(chǎn)熱或體熱產(chǎn)生和身體活動(dòng)。該回路始于位于下丘腦腹外側(cè)區(qū)的神經(jīng)元，該區(qū)域稱為下丘腦腹內(nèi)側(cè)核 (vlVMH) 的腹外側(cè)細(xì)分。這些神經(jīng)元通過雌激素受體-α (ER-α) 與雌激素相互作用，并通過與位于另一個(gè)稱為中縫背核 (DRN) 的大腦區(qū)域的產(chǎn)生血清素的神經(jīng)元連接和交流來對(duì)激素作出反應(yīng)。
該電路不僅對(duì)雌激素有反應(yīng)，而且對(duì)環(huán)境溫度和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)狀況的變化也有反應(yīng)。有趣的是，該回路似乎在男性中起作用，但在這一點(diǎn)上，其生理相關(guān)性尚不清楚。
“我的實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期以來一直對(duì)了解代謝控制中的性別差異感興趣，”共同通訊作者、貝勒大學(xué)兒科營(yíng)養(yǎng)與分子和細(xì)胞生物學(xué)教授徐勇博士說。“例如，與年齡匹配的男性相比，絕經(jīng)前女性通?？梢员苊饪赡軐?dǎo)致體重增加的代謝問題。然而，在絕經(jīng)后，這種好處似乎消失了。世界各地的研究人員都認(rèn)為雌激素是一個(gè)重要因素在這個(gè)好處。”
在之前的工作中，研究人員表明，其中一種雌激素受體 ER-α 在多個(gè)大腦區(qū)域表達(dá)，包括下丘腦的 v1VMH。當(dāng)表達(dá) ER-α 的 v1VMH 神經(jīng)元對(duì)雌激素有反應(yīng)時(shí)，動(dòng)物會(huì)增加產(chǎn)熱和體力活動(dòng)。這兩種反應(yīng)都是有益的，因?yàn)樗鼈儠?huì)增加能量消耗，從而預(yù)防肥胖。
“當(dāng)時(shí)我們不知道介導(dǎo)這些反應(yīng)的神經(jīng)回路，”徐說。“使用現(xiàn)代神經(jīng)科學(xué)技術(shù)，我們確定了一種神經(jīng)回路，它將 vlVMH 區(qū)域中表達(dá) ER-α 的神經(jīng)元與 DRN區(qū)域中的神經(jīng)元連接起來。我們證實(shí)，雌激素介導(dǎo)的該回路的激活實(shí)際上會(huì)刺激產(chǎn)熱和身體活動(dòng)。”
研究人員還發(fā)現(xiàn)，該電路會(huì)對(duì)環(huán)境溫度和動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)狀況的變化做出反應(yīng)。
“例如，可以在寒冷時(shí)激活電路，刺激產(chǎn)熱和身體活動(dòng)，這將有助于動(dòng)物保持溫暖，”徐說。“當(dāng)動(dòng)物饑餓時(shí)，可以抑制該回路，這將關(guān)閉產(chǎn)熱和身體活動(dòng)，從而節(jié)省能量以適應(yīng)營(yíng)養(yǎng)缺乏。”
徐和他的同事在女性身上研究了這個(gè)回路，也在男性身上進(jìn)行了研究。
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