中枢神经系统中维生素D受体表达对周围组织能量代谢的调节作用

It has been reported in some literatures that Vitamin D/receptors may affect energy metabolism in the peripheral tissues, which mechanism is unclear. We believed that these studies are overall unconsideration of the regulating function of vitamin D in the central nervous system. This project is the study on effect of vitamin D/receptors on renin in the nervou central system to observe the regulation of energy metabolism in the peripheral tissues and the impact on the core temperature.This project studies the vitaminD/receptor molecular mechanism in nervous central system to regulate energy metabolism in peripheral tissue and change of core temperature, by observing the body's oxygen consumption, carbon dioxide discharge, the change of three major nutrients metabolism capacity (fat oxidation, glucose tolerance, etc.) in the vitamin D receptor knockout mice, 1α hydroxylase gene knockout mice, vitamin D receptor transgenic mice, and by ventricle injection of active substance (renin, angiotensin, renin blockers, etc.), by the adrenal resection and low temperature processing.The results will firstly be reported that the vitamin D receptor expression in the central nervous system affects energy metabolism in peripheral tissues and the vitamin D receptors express respectively in the central and peripheral tissue having different effects molecular mechanisms on energy metabolism.This study will theoretically provides the foundation for the prevention and treatment of metabolic disease. There are no any similar studies reported at present.

国内外文献报道维生素D/受体在周围组织中对能量代谢调节作用，结果各异，机制不清。这些研究均未整体考虑维生素D在中枢神经系统中的调节作用。本课题就是研究维生素D/受体在中枢神经系统中对肾素的影响，从而观察对周围组织能量代谢和对核心温度的影响。本研究用维生素D受体基因敲除鼠、1α羟化酶基因敲除鼠、维生素D受体转基因等鼠，通过脑室注射影响能量代谢的活性物质（肾素、血管紧张素、肾素阻断剂等），经肾上腺切除以及低温处理明确维生素D/受体在中枢的传导通路，研究对周围组织能量代谢/核心温度影响的分子机制：观察机体氧耗量、二氧化碳产生量、三大产能营养素代谢变化（脂肪氧化、糖耐量等）。本研究结果将解决维生素D受体在中枢神经系统表达对能量代谢的影响这一科学问题，明确维生素D受体分别在中枢和周围组织中的表达对能量代谢影响不同的分子机制。为代谢性疾病的预防治疗提供理论基础。类似的研究目前未见报道。

中枢神经系统在机体能量稳态调节中扮演重要作用，尤其是下丘脑，是重要的能量代谢调节中枢。有研究证实VDR在神经节、肾上腺髓质以及中枢神经系统某些神经元中表达。本课题研究维生素D/受体在中枢神经系统中对肾素的影响，从而观察对周围组织能量代谢和对核心温度的影响。利用1α羟化酶基因敲除鼠，通过脑室注射影响能量代谢的活性物质（肾素、血管紧张素、肾素阻断剂等），观察机体氧耗量、二氧化碳产生量、三大产能营养素代谢变化（脂肪氧化、糖耐量等），研究维生素 D/类似物/受体在中枢神经系统中量的变化，引起周围组织能量代谢的改变及其分子机制以及研究在周围组织中（脂肪、肌肉、皮肤）过表达维生素 D 受体对中枢肾素及其下游促激素水平的影响。结果发现不同维生素D/VDR状态下，机体能量代谢率不同、下丘脑中肾素血管紧张素活性不同。维生素D/VDR在下丘脑中负向调控肾素基因表达，升高肾素血管紧张素系统活性可提高交感神经兴奋度，调节外周褐色脂肪产热作用，白色脂肪分解作用，脂质形成作用等。本研究部分明确了维生素D/VDR在下丘脑中可能通过肾素血管紧张素系统调节机体能量代谢的分子机制。为代谢性疾病的预防治疗提供了一定的理论基础。