Brain-body axis: How neurons regulate metabolism
Introduction
在调节代谢过程中，大脑与身体之间的复杂相互作用是一个引人入胜的研究领域，该领域对于我们理解和解决肥胖、糖尿病等代谢性疾病至关重要。在Introduction部分，我们探讨了神经系统在能量平衡中的调控作用，为理解大脑与身体如何协调工作以维持代谢平衡提供了一个全面的框架。
Furlan A, Petrus P.Trends Endocrinol Metab (2023)
Main Paper I
Lyu Q, et al. Nature (2024)
脂肪吸收传统上被认为是通过扩散机制在肠道内自主完成的。然而，大脑与肠道之间的联系是否调控这一过程尚不明确。本研究揭示，迷走神经背核（DMV）在脂肪吸收中发挥了关键作用。抑制DMV神经元可显著降低肠道脂肪吸收效率，导致体重减轻；而激活DMV神经元则增加脂肪吸收和体重。进一步研究发现，特异性抑制投射到空肠的DMV神经元会导致微绒毛长度缩短，从而减少脂肪吸收。此外，研究还发现一种天然化合物葛根素（puerarin）能够抑制DMV-空肠通路，模拟神经元抑制的效果，显著减少脂肪吸收。
本研究阐明了DMV-迷走神经-空肠轴在脂肪吸收调控中的重要作用，并揭示了葛根素通过靶向GABA_A受体实现脂肪吸收抑制和体重管理的潜在治疗前景。
Main Paper II
瘦素是一种由脂肪组织产生的激素，它通过调节特定神经群体的活动来维持脂肪组织的稳态控制，从而影响食欲和代谢。瘦素通过抑制食欲促进神经元（如AGRP神经元）和激活食欲抑制神经元（如POMC神经元）来调节食物摄入。AGRP和POMC神经元相关瘦素调控食欲的核心机制中存在若干不完善的地方——尽管已知AGRP神经元和POMC神经元在调节食物摄入中起着相反的作用，但这些神经元群体在功能效果和动态上存在差异，提示可能存在其他尚未识别的瘦素调节的神经群体，它们能够快速抑制食欲。
该研究在弓状核中发现一种新的瘦素靶神经元群体——BNC2神经元，在进食和瘦素的刺激下被激活，填补瘦素调控食欲机制中部分空白。通过光遗传学和化学遗传学手段，研究人员发现激活BNC2神经元可以迅速抑制食欲，而抑制它们则会增加食欲和体重。更有趣的是，BNC2神经元能够直接抑制AGRP神经元的活动，缓解饥饿引发的负面情绪，并带来正面情绪反应，与AGRP神经元的效果正好相反。这些结果揭示了BNC2神经元在能量平衡调节中的重要性，并为理解瘦素如何调节食欲和体重提供新的视角。
Tan HL, et al. Nature (2024)
“
JC 基本信息
/ INFORMATIONS
时间
2024年12月22日14：00-17：00
地点
北京大学吕志和楼B106
主讲人
张健洲 张广欣 李之夏
嘉宾
王同飞
（北京脑科学与类脑研究中心研究员）
班主任
李毓龙
欢迎感兴趣的同学给主讲人发邮件报名旁听本次JC：
张健洲 2100012269@stu.pku.edu.cn
张广欣 gx.zhang@stu.pku.edu.cn
李之夏 211305306@stu.pku.edu.cn
本次JC提供晚餐，如有忌口请在邮件中一并告知。
Reference
1. Furlan A, Petrus P. Brain-body communication in metabolic control. Trends Endocrinol Metab. Dec 2023;34(12):813-822. doi:10.1016/j.tem.2023.08.014
2. Lyu Q, Xue W, Liu R, et al. A brain-to-gut signal controls intestinal fat absorption. Nature. Oct 2024;634(8035):936-943. doi:10.1038/s41586-024-07929-5
3. Tan HL, Yin L, Tan Y, et al. Leptin-activated hypothalamic BNC2 neurons acutely suppress food intake. Nature. Dec 2024;636(8041):198-205. doi:10.1038/s41586-024-08108-2
供稿｜张健洲 张广欣 李之夏
排版｜张静函
审核｜赵文迪
