一系列针对小鼠的新实验揭示了大脑和免疫系统进行通信以燃烧深层内脏脂肪的关键过程。
这是科学家第一次发现与脂肪控制直接相关的神经免疫途径,虽然研究结果仅限于小鼠,但作者希望该系统也能扩展到其他哺乳动物,例如人类。
内脏脂肪或“深层”脂肪是包裹腹部器官的黄色物质。与大多数形式的脂肪一样,它的存在对于维持身体的基本功能至关重要,但如果它积累过多,它也会导致健康问题,如心脏病和心脏病。。
了解它是如何积累的,有一天可以帮助我们解决人类肥胖和与肥胖相关的疾病,但这个过程确实很复杂。
近年来,科学家开始怀疑神经系统和免疫系统正在共同努力控制内脏脂肪。毕竟,这种深黄色物质不仅含有神经纤维,还含有免疫细胞。
然而,两者之间的沟通却很难确定。
这些研究人员之前进行的实验室工作发现,肺部周围的深层脂肪是通过神经和免疫细胞之间的信息控制的,但当研究人员观察小鼠卵巢或睾丸周围的深层脂肪时,他们发现没有这种交流。
“神经元和免疫细胞没有互相交谈,”分子生物学家安娜·菲利帕·卡多佐解释道来自葡萄牙尚帕利莫未知中心。
“所以我们调查了组织中的其他候选者,最终遇到了一个相当意想不到的‘中间人’。”
曾经被认为是细胞旁观者的东西现在被证明是一个关键的调解者。事实上,直到最近,间充质细胞(MSC)才被科学家们忽视。
免疫学家 Henrique Veiga-Fernandes 表示:“人们普遍认为,它们主要产生组织的支架,其他细胞可以在支架上‘发挥作用’。然而,科学家们后来发现间充质干细胞发挥着多种重要的积极作用。”从尚帕利莫中心出发。
当研究人员烧掉小鼠深层脂肪中的间充质细胞时,附近的免疫细胞,即 2 型先天淋巴细胞 (ILC2),就会停止调节脂肪的生长。
为了追踪支配间充质干细胞的神经的原始来源,研究人员将发光的逆转录病毒注射到小鼠神经中。
内脏脂肪接收到的外周信息最终似乎来自脑干、中脑、杏仁核和下丘脑的离散区域。
鉴于下丘脑核在调节人体新陈代谢方面的重要性,作者假设大脑的这个区域是脂肪控制的“中枢”。从这里,信息被发送到深层脂肪内的特定免疫细胞,以确保整个身体的能量平衡。
对于肺部周围的内脏脂肪,这些神经信息似乎直接传递给 ILC2。但在性腺中,它们似乎首先需要被间充质干细胞“翻译”,然后才能被发送到附近调节脂肪代谢的免疫细胞。
“就好像神经细胞和免疫细胞不说同一种语言,而间充质干细胞充当翻译。”维加-费尔南德斯说。
“从更大的背景来看,这确实有道理。间充质干细胞有效地构成了组织的‘生态系统’,因此它们非常适合微调其他细胞的活动。”
维加-费尔南德斯表示,这项研究是指示免疫细胞燃烧脂肪的体脑回路的第一个明显例子,科学家们希望有一天我们可以模仿这一过程来控制那些特别有害水平的人的深层脂肪储存。
当然,关于 ILC2 以及它们如何控制内脏脂肪,我们还有很多不了解的地方,但事实上,我们现在知道它们从哪里获取信息,这是一个很好的起点。
展望未来,研究人员想知道是什么首先触发下丘脑核向身体部位发送脂肪燃烧信息。还值得探索的是,为什么一些内脏脂肪储存具有可直接受交感神经支配的 ILC2,而另一些则需要像 MSC 那样的翻译器。
“像这样的项目中最具挑战性的事情是你真正在前沿工作,”维加-费尔南德斯说。
“这不再是免疫学,也不是神经科学。你必须掌握跨学科或多学科的技术、方法和途径。有些甚至不存在,你必须从头开始开发它们。但是,与此同时,概念上的挑战令人兴奋;我们正在真正冒险进入未知世界。”
该研究发表于自然。