神經(jīng)退行性疾病新型療法出爐!《iScience》提示脂肪細(xì)胞或可有效改善認(rèn)知功能下降


  市場(chǎng)動(dòng)態(tài)     |      2021-11-16
關(guān)于脂肪的認(rèn)知,我們大多停留在其能夠儲(chǔ)存并提供熱量上面,但是近期的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),脂肪細(xì)胞竟然在認(rèn)知能力以及神經(jīng)性退行性疾病方面發(fā)揮重要作用。
在以往的研究中,神經(jīng)元被證實(shí)可以表達(dá)各種脂肪因子的受體,這表明脂肪組織釋放的因子很可能直接與大腦產(chǎn)生聯(lián)系。盡管以往的研究已經(jīng)建立了脂肪組織和大腦之間串?dāng)_的因果關(guān)系,但是脂肪細(xì)胞對(duì)大腦不同神經(jīng)元區(qū)域的直接影響尚不清楚。
近日,來自于馬歇爾大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)對(duì)脂肪細(xì)胞與神經(jīng)退行性疾病之間的關(guān)系展開了相關(guān)研究,并研究發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞特異性表達(dá)的Na,K-ATP酶信號(hào)拮抗劑NaKtide很有可能改善神經(jīng)退行性疾病的進(jìn)展,揭示了脂肪細(xì)胞在認(rèn)知功能下降和神經(jīng)退行性疾病發(fā)展過程中的重要作用。該研究團(tuán)隊(duì)將研究結(jié)果以“Role of adipocyte Na,K-ATPase oxidant amplification loop incognitive decline and neurodegeneration”為題,發(fā)表在《iScience》上。
文獻(xiàn)DOI:https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103262
這項(xiàng)研究表明,脂肪細(xì)胞控制著對(duì)大腦功能的系統(tǒng)性反應(yīng),導(dǎo)致小鼠記憶和認(rèn)知功能受損。脂肪細(xì)胞中Na,K-ATPase信號(hào)通路的激活影響了脂肪細(xì)胞和海馬體中重要蛋白標(biāo)記物的表達(dá),使大腦功能惡化,導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病。而以脂肪細(xì)胞為靶點(diǎn)拮抗Na,k-ATP酶可有效改善大腦病變。
在研究中,研究人員首先構(gòu)建了一種轉(zhuǎn)基因小鼠模型,這些小鼠的脂肪細(xì)胞能夠特異性表達(dá)NaKtide(鈉鉀ATP酶拮抗劑)。為了弄清楚NaKtide在認(rèn)知功能下降以及神經(jīng)退行性疾病中發(fā)揮的重要作用,研究人員給小鼠喂食西式飲食,喂食西式飲食的原因在于這類飲食誘導(dǎo)氧化應(yīng)激會(huì)增加炎癥細(xì)胞因子的產(chǎn)生,并改變海馬體中有關(guān)于認(rèn)知的蛋白質(zhì)標(biāo)記物的表達(dá)。同時(shí),設(shè)置對(duì)照組,以便觀察對(duì)比。
與喂食正常飲食的小鼠相比,喂食西式飲食的小鼠體重顯著增加,而在通過強(qiáng)力霉素誘導(dǎo)脂肪細(xì)胞特異性表達(dá)NaKtide后,喂食西式飲食的小鼠體重增加明顯減弱,并且也明顯改善了小鼠的代謝失衡、肥胖以及全身炎癥。
圖注:NaKtide明顯改善了小鼠的肥胖、運(yùn)動(dòng)、代謝失衡以及全身炎癥
為了測(cè)試多環(huán)西素誘導(dǎo)的NaKtide在脂肪細(xì)胞中表達(dá)的功效和特異性,研究人員通過免疫熒光染色和ELISA測(cè)定NaKtide的濃度,發(fā)現(xiàn)喂食多環(huán)西素的小鼠,其內(nèi)臟和皮下脂肪中含有水平顯著的NaKtide。并且,喂食西式飲食的小鼠體內(nèi)蛋白質(zhì)羰基化和磷酸化Src增強(qiáng),Na,K-ATP酶的α1亞基表達(dá)下調(diào),α2亞基上調(diào),炎癥標(biāo)志物TNFα增加,而在喂食了多西環(huán)素之后,這些變化被多西環(huán)素誘導(dǎo)的NaKtide逆轉(zhuǎn)。
圖注:NaKtide改善了喂食西式小鼠內(nèi)臟脂肪組織的氧化應(yīng)激
接下來,為了確定脂肪細(xì)胞特異性表達(dá)的NaKtide對(duì)小鼠認(rèn)知功能的改善,研究人員對(duì)小鼠進(jìn)行了一系列測(cè)試,來評(píng)估小鼠的記憶。研究人員觀察到,喂食西式飲食的小鼠認(rèn)知能力較差,而在喂食了多西環(huán)素之后,誘導(dǎo)了脂肪細(xì)胞中NaKtide的表達(dá),使得小鼠的認(rèn)知功能得到顯著改善,明顯縮短了小鼠認(rèn)知物體所用時(shí)間。
對(duì)喂食西式飲食小鼠的海馬體進(jìn)行分析,研究人員觀察到與對(duì)照組小鼠相比,喂食西式飲食的小鼠,其海馬體中炎癥因子IL-6和TNFα表達(dá)水平以及淀粉樣蛋白顯著增加。而在向其喂食多西環(huán)素之后誘導(dǎo)了NaKtide的特異性表達(dá),減弱了以上變化。
總之,以上這項(xiàng)研究表明,脂肪細(xì)胞特異性表達(dá)NaKtide能夠改善脂肪細(xì)胞表型,以及海馬體的功能,進(jìn)而改善認(rèn)知能力的下降。因而,脂肪細(xì)胞在認(rèn)知能力下降以及神經(jīng)退行性疾病進(jìn)展中發(fā)揮著重要作用。希望這種試驗(yàn)結(jié)果能在人體中得到進(jìn)一步證實(shí),那么靶向脂肪細(xì)胞就有望成為治療神經(jīng)退行性疾病的新型療法。