鼻内神经肽Y短期抑制高脂饮食诱导肥胖小鼠摄食与蔗糖偏好并升高循环皮质酮：NPY2R潜在参与

《Neurotherapeutics》：Intranasal neuropeptide Y suppresses food intake, reduces sucrose preference and increases circulating corticosterone in obese mice

　　

肥胖与精神障碍风险增加及奖赏加工改变相关。神经肽Y（NPY）连接代谢状态、奖赏驱动行为和情绪加工。因此，研究人员测试鼻内（i.n.）NPY是否改变高脂饮食（HFD）诱导的行为改变。雄性C57BL/6J小鼠接受HFD（48%能量来自脂肪）或对照饮食8周，并采用明暗箱实验（LDT）评估焦虑样行为、采用泼溅实验评估自我护理行为、采用蔗糖摄入和蔗糖偏好（SP）评估指向蔗糖的摄入行为。另一队列对照饮食和HFD喂养小鼠接受i.n. NPY或溶媒，随后在3、24和48 h评估SP和摄入行为。在血液、脑和结肠中测定神经内分泌和炎症参数。HFD降低指向蔗糖的摄入行为，表现为蔗糖摄入和SP降低，而未显著影响LDT中的焦虑样行为或泼溅实验中的自我护理行为。HFD降低下丘脑Npy mRNA和肽水平以及循环皮质酮，而所评估的炎症相关标志物保持不变。i.n. NPY在24或48 h后无效应，但在给药后3 h仅在HFD喂养动物中降低蔗糖摄入和SP并升高循环皮质酮。相反，i.n. NPY在3 h后降低摄食量和体重，且不依赖于饮食。由于这些效应与神经肽Y受体Y₂（NPY₂R）介导的作用一致，研究人员在HFD喂养的Npy2r缺陷小鼠中测试i.n. NPY。在这些小鼠中，i.n. NPY未影响蔗糖摄入、SP、摄食量或皮质酮，这与NPY₂R的潜在参与一致。

研究背景：肥胖是焦虑和抑郁障碍的风险因素，饮食诱导肥胖（DIO）动物常表现焦虑样、抑郁样行为及对奖赏刺激反应减弱。食欲、情绪调节和奖赏加工依赖重叠的神经与分子机制。其中，神经肽Y（NPY）系统居核心地位：下丘脑NPY调控食欲和能量平衡，NPY₁R与NPY₅R主要促摄食，NPY₂R常作为突触前抑制性自身受体限制NPY释放，激活后产生厌食效应；NPY还调节可口食物奖赏，涉及弓状核NPY神经元向腹侧被盖区（VTA）和伏隔核（NAc）投射，并增强应激韧性、调节下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴、血糖、食欲和炎症。炎症与脑功能改变相关的一个机制是色氨酸-犬尿氨酸通路，炎症介质刺激吲哚胺2,3-双加氧酶（IDO），使色氨酸代谢转向犬尿氨酸及神经活性代谢物。DIO降低下丘脑和海马NPY表达；抑郁模型和重性抑郁障碍患者尸脑亦见NPY降低；中枢或鼻内（i.n.）NPY可减少抑郁样行为。因此，DIO中NPY信号降低可能参与行为改变，但原文指出尚未系统研究。研究目的是评估48%能量来自脂肪的HFD对C57BL/6J小鼠行为、血浆皮质酮、炎症标志物和色氨酸-犬尿氨酸通路的影响，并探讨i.n. NPY是否逆转这些改变；因效应与NPY₂R介导作用一致，进一步在Npy2r敲除（KO）小鼠中测试。其意义在于揭示i.n. NPY在肥胖状态下的短期摄食、奖赏和HPA轴效应及NPY₂R潜在参与，并提示鼻内肽应用需分析代谢、药代动力学和受体机制。

关键技术方法：实验1–3使用8周龄雄性C57BL/6J小鼠（Charles River, Sulzfeld, Germany），实验4使用C57BL/6J背景Npy2r-KO小鼠；HFD（48%能量脂肪）或对照饮食8周。行为学包括明暗箱实验（LDT）、泼溅实验、LabMaster自动笼监测、蔗糖摄入和蔗糖偏好（SP）；i.n.给予NPY 100 μg/10 μL或溶媒；下丘脑定量聚合酶链反应（qPCR）采用2^?ΔΔCt，NPY荧光免疫分析、结肠髓过氧化物酶（MPO）酶免疫分析、血浆皮质酮酶免疫分析、ProcartaPlex多重免疫分析、高效液相色谱（HPLC）测色氨酸-犬尿氨酸；统计用t检验、双因素方差分析和混合效应模型。

研究结果：
HFD leads to weight gain and modest behavioral changes：通过8周HFD喂养及LDT、泼溅实验和LabMaster 6天监测，HFD增加体重；LDT焦虑样行为无显著变化，泼溅实验梳理行为呈非显著下降趋势；HFD降低蔗糖摄入和SP；光周期水平与垂直活动降低，暗期无显著。结论为HFD导致体重增加和适度行为改变，突出蔗糖导向摄入行为降低。
HFD reduces basal plasma corticosterone levels：通过实验2血浆和结肠检测，HFD降低基础血浆皮质酮；肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6、白细胞介素-10、色氨酸、犬尿氨酸、犬尿氨酸/色氨酸比值、犬尿喹啉酸及结肠MPO无显著差异。结论为HFD降低基础皮质酮而未显著改变所测炎症和色氨酸-犬尿氨酸标志物。
Intranasal NPY does not affect ingestive behavior or body weight at 24 h or 48 h post-administration：实验3手动测量显示，HFD组基线、24、48 h绝对蔗糖摄入低于对照；SP呈轻度降低但未显著；i.n. NPY在24/48 h不影响蔗糖摄入、SP、总摄食和体重，无饮食×处理交互。结论为i.n. NPY无24/48 h持续效应。
Intranasal NPY causes short-term reductions in sucrose consumption, food intake, and body weight 3 h post-administration：3 h时双因素方差分析显示蔗糖摄入和SP有显著饮食×处理交互，i.n. NPY仅在HFD组降低蔗糖摄入和SP（HFD-NPY组SP约30%，其他组45–60%）；跨饮食i.n. NPY降低摄食并增强体重下降。结论为i.n. NPY产生短期、部分饮食依赖的摄入和体重效应。
HFD reduces the expression of NPY in the hypothalamus：qPCR和免疫分析显示HFD降低下丘脑Npy mRNA和NPY肽；Il1b mRNA呈HFD增加趋势但无i.n.处理效应；无饮食×处理交互。结论为HFD抑制下丘脑NPY信号。
HFD and NPY influence circulating corticosterone：HFD降低循环皮质酮；皮质酮有显著饮食×处理交互，i.n. NPY仅在HFD组升高皮质酮；下丘脑Crh和Nr3c1 mRNA无显著组间差异。结论为i.n. NPY在HFD喂养小鼠中升高循环皮质酮。
Npy2r-KO mice do not exhibit changes in SP, food consumption, body weight, or circulating corticosterone following i.n. NPY administration：实验4 HFD喂养Npy2r-KO小鼠8周后i.n. NPY，3 h后蔗糖摄入、SP、摄食、体重和循环皮质酮均无变化；KO基线摄食、蔗糖摄入和SP低于野生型（WT）HFD小鼠，不能排除地板效应。结论与NPY₂R潜在参与一致。

讨论部分总结：研究采用接近西方饮食的48%能量脂肪HFD，发现HFD未影响LDT焦虑样行为，这与既往较高浓度HFD结果一致；HFD对焦虑样行为的影响在文献中不一致，可能与HFD组成、持续时间及暴露年龄有关。蔗糖摄入降低在不同HFD浓度中可重复，SP测试仅反映蔗糖相关享乐行为，不能单独代表多维快感缺失。i.n. NPY采用水溶媒和固定绝对剂量，未按体重归一化，目的是促进鼻-脑递送；未合用二肽基肽酶IV（DPP-IV）抑制剂，程序相关应激（麻醉、单笼、给药）不能完全排除。3 h时SP较低而24 h后升高，与SP行为随测试逐渐稳定一致。炎症方面，循环细胞因子、结肠MPO、下丘脑Il1b及犬尿氨酸/色氨酸比值未显著受HFD影响，但未全面评估炎症和IDO活性，不能完全排除细微炎症或组织特异IDO激活。NPY_1-36半衰期短，可被DPP-IV裂解为NPY_3-36，后者对NPY₁R亲和力低约1000倍但保留NPY₂R亲和力；鼻黏膜和脑组织存在DPP-IV样活性，不能排除受体结合前肽段转化。i.n. NPY无24/48 h效应与肽短半衰期及既往无长期摄食/体重效应报道一致。DIO降低循环皮质酮可能涉及HPA轴活动减弱或节律重组、肾上腺对促肾上腺皮质激素（ACTH）反应降低及外周糖皮质激素清除改变；i.n. NPY在WT HFD小鼠升高皮质酮而在Npy2r-KO HFD小鼠无此效应。Douglass et al. (2023)提示空腹激活AgRP神经元经NPY₂R和γ-氨基丁酸（GABA）使血浆皮质酮升高；Nahvi et al. (2021)显示DPP-IV抑制剂可增强i.n. NPY疗效。研究局限包括急性设计、仅用雄性小鼠和缺乏慢性治疗范式。

研究结论翻译：综上，西式HFD降低蔗糖摄入、SP、下丘脑NPY和循环皮质酮。i.n. NPY仅在HFD喂养小鼠中短期降低蔗糖摄入和SP并升高循环皮质酮，且独立于饮食降低短期摄食和体重。i.n. NPY对蔗糖和摄食以及循环皮质酮的作用在Npy2r-KO小鼠中缺失，提示NPY₂R潜在参与。本研究的急性性质、仅使用雄性小鼠及缺乏慢性治疗范式限制了当前发现的转化解释。研究数据强调，i.n. NPY在实验和临床研究中的扩展应用需要仔细分析鼻内给药肽的代谢、药代动力学和受体机制。