医学进展
2016年12月号
医学进展

在肥胖小鼠中,骨髓细胞衍生的VEGF维持脑葡萄糖的 摄入并避免肥胖所产生的认知障碍

作者:贺利军

稳态信号如瘦素将机体储存的能量输送至脑部来调节行为和自主反应。重要的是,高脂肪饮食(High-fat diet,HFD)能够导致神经元出现瘦素和胰岛素抵抗从而促进能量平衡。神经元对瘦素和胰岛素抵抗的表现与炎症信号通路的激活有关,类似于肥胖小鼠模型和人类外周代谢组织中所观察到的。然而,在肥胖中,炎症信号通路激活的确切机制目前仍不是很清楚。在这个方面,动物转为高脂高能量饮食如何快速影响代谢并同时调节炎症值得注意。仅仅3天的高脂饮食,啮齿动物的下丘脑中促炎因子的表达就会增加。在这些急性改变之后会伴随一系列的细胞反应,包括胶质细胞增生、大脑血管系统和血脑屏障完整性的改变。
德国马克斯·普朗克研究所代谢中心的Alexander Jais等人证明,喂食HFD能够降低小鼠血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)血管内皮细胞(vascular endothelial cells,VECs)葡萄糖转运体-1(GLUT-1)表达,并且降低大脑对葡萄糖的摄取。长期HFD喂食,GLUT-1表达恢复,这与血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)的增加相一致。在瘦的小鼠中,降低VEC中GLUT1的表达能够降低大脑对糖的摄取,并能增加血清中VEGF的浓度。相反,在骨髓细胞缺失VEGF的基因敲除肥胖小鼠中,其 BBB-GLUT-1表达降低,大脑对糖的摄取降低,以及记忆形成受损。然而在VEGF缺失的瘦的基因敲除小鼠中则不会出现这种现象。此外,肥胖VEGF基因敲除小鼠表现出认知下滑加剧和神经炎症感染。这些研究表明,瞬时的HFD饮食使大脑对葡萄糖的摄入的降低,启动了VEGF增加的代偿途径,并且促进脂肪相关的巨噬细胞激活来维持脑葡萄糖代谢,保持认知功能和限制肥胖症的神经退化。(参考文献: 贺利军)
参考文献:Cell 2016;165:882-895

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