应激与高脂饮食重塑CeA-NPY神经元活跃翻译组的分子机制及其在肥胖发生中的作用

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Molecular Metabolism 7.0

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  本研究针对高热量饮食与慢性应激协同加速肥胖发展的关键机制,通过TRAPseq技术解析了中央杏仁核(CeA)NPY神经元在HFD和HFDS条件下的翻译组特征。研究发现CeA-NPY神经元特异性共表达促食欲基因,并通过脂肪酸代谢、应激通路及神经肽生成等分子机制整合饮食与应激信号,同时鉴定了其向LHb/PAG/PCRt的远程投射通路。该成果发表于《Molecular Metabolism》,揭示了NPY神经元作为饮食-应激交叉调控节点的分子基础,为代谢-情绪共病提供新靶点。

  

【研究背景】
在现代社会,高热量饮食与心理压力如同两把"代谢双刃剑",共同推动着全球肥胖疫情的蔓延。尽管已知中央杏仁核(CeA)的神经肽Y(NPY)神经元是调控享乐性进食的关键枢纽,但令人困惑的是:这些神经元如何在高脂饮食(HFD)和慢性应激的双重打击下"改写"其分子程序?更神秘的是,它们如何通过远程神经环路同步调控进食行为与情绪反应?这个"饮食-应激-肥胖"的三角关系,成为代谢神经科学领域亟待破解的黑箱。

【技术方法】
研究人员采用转基因小鼠模型,通过翻译核糖体亲和纯化结合二代测序(TRAPseq)特异性捕获NPY神经元的活跃翻译组,对比HFD组与HFDS组的分子特征。结合免疫荧光追踪技术解析NPY神经元投射路径,样本来源于实验室构建的NPY-Cre转基因小鼠队列。

【研究结果】

  1. 分子特征鉴定:
    TRAPseq揭示NPY神经元优先共表达促食欲(orexigenic)基因群,与厌食(anorexigenic)标记物几乎无重叠。HFDS特异性激活脂肪酸代谢相关基因簇(如Fabp5、Acsl3)和应激通路元件(如Crhr1)。

  2. 神经环路图谱:
    除CeAm
    局部环路外,发现NPY神经元向侧缰核(LHb)、中脑导水管周围灰质(PAG)和小细胞网状结构(PCRt)的远程投射,这些区域分别调控负性情绪和自主神经反应。

  3. 功能模块分析:
    HFDS特异性上调的基因涉及:

  • 神经肽加工(Pcsk1n、Vgf)
  • 突触可塑性调控(Efnb3、Nlgn2)
  • 脂质感应机制(Cd36、Lpl)

【结论与意义】
该研究首次绘制了应激与高脂饮食作用下CeA-NPY神经元的动态翻译组图谱,揭示其通过三重功能模块整合代谢与情绪信号:

  1. 脂质感应机制(如Cd36)作为应激敏感"代谢天线";
  2. Crh-Crhr1轴介导的应激信号转导;
  3. 向LHb/PAG的投射构成"情绪-代谢"整合环路。这些发现不仅解释了为何压力会加剧暴饮暴食,更提出了靶向NPY神经元翻译调控的治疗新策略,为研发抗肥胖药物提供了精确的分子路标。论文突破性地将传统神经环路研究与翻译组学结合,建立了从分子到行为的完整研究范式。
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