脑神经网络调控白色脂肪米色化与能量代谢稳态的机制研究

基本信息
批准号:81870590
项目类别:面上项目
资助金额:57.00
负责人:郑瑞茂
学科分类:
依托单位:北京大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:任倩,胡志平,王炳蔚,苏志洁,唐致恒,张辰雨,刘佳瑞,赵淼,谷培良
关键词:
肥胖脂肪细胞神经通路脂肪米色化神经调控
结项摘要

Neural networks centrally control the metabolic homeostasis. We found that PKA-RIIβ signaling in hypothalamic GABAergic neurons regulates the lipid metabolism. We created the RIIβ knockout mice, the mice are lean by 50% adiposity reduction, resistant to high-fat-food induced obesity and fatty liver, resistant to type II diabetes, and have longer life span. We found that the deficiency of PKA-RIIβ subunit in hypothalamic GABAergic neural network confers these phenotypes; however, the molecular and neural mechanisms are unknown. Recently, we further found that the mice exhibit elevated expressions of adipocytic beige markers, which contribute to the raised thermogenesis and basal metabolic rate, indicating the hypothalamic PKA signaling is involved in the regulation of the beigeing of white adipose tissue. Notably, the high levels of beigeing promoted by neural signals were observed in mice and human, which contribute to the healthy metabolic phenotypes. Therefore, based on the PKA signaling in hypothalamic neural networks, we plan to decipher the molecular and neural mechanism underlying the beigeing of white adipose tissue, utilizing our newly developed genetically engineered mutants for enzymatic study and translatomic technology, in conjunction with nerve tracing, optogenetics, pharmacogenetics, and translational medicine. This study will be helpful to understand the mechanism controlling the lipid metabolism and advantageous to the new drug discovery targeted to enzyme, it also will provide a new approach for the treatment of metabolic diseases and obesity.

脑神经网络调控能量代谢稳态。我们发现,下丘脑GABA能神经元PKA-RIIβ信号参与脂类代谢中枢调控。我们构建了PKA-RIIβ亚基敲除小鼠,其表型为:低脂(总脂肪为正常值50%)、抗击高脂饮食性肥胖、抵抗二型糖尿病、抵抗脂肪肝、及寿命延长等;而下丘脑GABA能神经元RIIβ缺失导致以上表型,但神经通路与分子机制不明。最近,我们进一步发现:该小鼠白色脂肪米色化因子表达激增、基础代谢率与产热量增加,提示下丘脑GABA能神经元PKA信号参与脂肪米色化调控;而且,神经源性脂肪米色化,存在于小鼠与人类,可能是健康代谢表型关键机制之一。本项目将以PKA-RIIβ信号为线索、解析下丘脑神经元网络、利用我们新研发的基因工程酶学技术与特异翻译组学技术、结合神经示踪、化学遗传等技术、兼顾转化医学研究策略,共同阐明白色脂肪米色化的神经与分子机理,并尝试酶类靶点新药研发、为肥胖等代谢疾病防治提供新途径。

项目摘要

本项目的研究背景:脑神经网络调控能量代谢稳态;我们前期工作发现,下丘脑GABA能神经元PKA-RIIβ信号参与脂类代谢中枢调控;我们构建了PKA-RIIβ亚基敲除小鼠,其表型为:低脂(总脂肪为正常值50%)、抗击高脂饮食性肥胖、抵抗二型糖尿病、抵抗脂肪肝、及寿命延长等;而下丘脑GABA能神经元RIIβ缺失导致以上表型,但神经通路与分子机制不明。主要研究内容:我们发现该小鼠白色脂肪米色化因子表达激增、基础代谢率与产热量增加,因此,本项目聚焦研究下丘脑GABA能神经元PKA信号参与脂肪米色化调控机制。重要结果及关键数据:我们在本研究中发现:下丘脑背内侧核γ-氨基丁酸(GABA)能神经元RIIβ-PKA信号对脂肪组织褐变的调控机制,揭示了PKA发挥脂代谢稳态调控作用的特异脑神经结构与相关分子组学机理,明确了下丘脑背内侧核GABA能神经元PKA活性降低、及其所引起的GABA能神经元活性增强,是白色脂肪组织褐变的重要驱动因素。本研究的科学意义在于丰富了PKA调控脂代谢稳态的中枢神经机制,为肥胖的预防和治疗提供了新参考。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

2016年夏秋季南极布兰斯菲尔德海峡威氏棘冰鱼脂肪酸组成及其食性指示研究

2016年夏秋季南极布兰斯菲尔德海峡威氏棘冰鱼脂肪酸组成及其食性指示研究

DOI:10.13679/j.jdyj.20190001
发表时间:2020
2

面向云工作流安全的任务调度方法

面向云工作流安全的任务调度方法

DOI:10.7544/issn1000-1239.2018.20170425
发表时间:2018
3

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

视网膜母细胞瘤的治疗研究进展

DOI:
发表时间:2018
4

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

PI3K-AKT-mTOR通路对骨肉瘤细胞顺铂耐药性的影响及其机制

DOI:
发表时间:2021
5

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

当归补血汤促进异体移植的肌卫星细胞存活

DOI:
发表时间:2016

相似国自然基金

1

TRPV2调节白色脂肪米色化的机制及其在能量代谢稳态中的作用研究

批准号:81700741
批准年份:2017
负责人:孙武平
学科分类:H0709
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
2

肝脏PPARA对白色脂肪米色化的调控机制

批准号:31871198
批准年份:2018
负责人:李国林
学科分类:C1107
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
3

白色脂肪米色化免疫调控新机制的研究

批准号:81730022
批准年份:2017
负责人:刘峰
学科分类:H07
资助金额:295.00
项目类别:重点项目
4

miR-182调控白色脂肪米色化的机制研究

批准号:81800758
批准年份:2018
负责人:孟文
学科分类:H0709
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目