絶食・社会ストレス時の栄養素摂取におけるCRH神経活動・AMPK活性変動の解析

禁食和社交压力期间营养摄入过程中CRH神经活动和AMPK活性波动的分析

基本信息

批准号：
20K19735
负责人：
傅欧
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute for Physiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K19735/
关键词：
食物選択栄養素 CRHニューロン食物嗜好性 CRH神経 AMPK活性

项目摘要

生体には、味など嗜好性に応じて食物を選択する仕組みの他に、体内の代謝変化に応じて、栄養素を選択的に摂取する恒常性維持のための食物選択機構が存在する。例えば、通常飼育時のマウスは糖質より脂質を摂取するが、絶食時においてはAMPキナーゼを介して視床下部室傍核の一部のCRHニューロンが活性化することによって再摂食時に炭水化物摂取が高まり、糖代謝を改善する。また、CRHニューロンが絶食だけでなく、社会的ストレスによっても活性化し、炭水化物の多食を引き起こすことを見出している。しかし、絶食・ストレス時にCRHニューロン活動と同ニューロンのAMPK活性がどのように変化し、食物・栄養素の摂取を調節しているのが不明である。本研究では、細胞内カルシウム濃度センサーやAMPK活性をモニターするFRETバイオセンサーを導入したマウスを用いて、各種食物を摂食する時のCRHニューロンの活動と同ニューロンにおけるAMPK活性の変化をリアルタイムに測定することを実施し、栄養素摂取におけるCRHニューロンの活動の変化を明らかにしていく。CRHニューロン特異的に細胞内カルシウム濃度センサーを導入したマウスを用いて、自由行動時のCRHニューロンのリアルタイム測定に成功している。絶食時時において、栄養素の種類によってCRHニューロンの応答が異なることを想定し、食物摂取試験や胃内投与試験でCRHニューロンの応答測定を行うことを実施した。

除了根据味道等适口性选择食物的机制外，生物体还具有根据体内代谢变化选择性摄取营养物质以维持体内平衡的食物选择机制。例如，正常饲养的小鼠摄入的脂肪多于碳水化合物，但在禁食期间，下丘脑室旁核中的一些 CRH 神经元会通过 AMP 激酶被激活，从而减少重新进食期间的碳水化合物摄入并改善糖代谢。他们还发现，CRH 神经元不仅会因禁食而被激活，还会因社会压力而被激活，从而导致碳水化合物暴饮暴食。然而，尚不清楚同一神经元中的 CRH 神经元活性和 AMPK 活性在禁食和压力期间如何变化，以及它们如何调节食物和营养摄入。在这项研究中，我们使用配备有细胞内钙浓度传感器和监测 AMPK 活性的 FRET 生物传感器的小鼠来实时测量 CRH 神经元活性以及这些神经元在摄入各种食物时 AMPK 活性的变化。 CRH 神经元由于营养摄入而活动。我们使用引入了针对 CRH 神经元的细胞内钙浓度传感器的小鼠，成功地在自由运动过程中实时测量了 CRH 神经元。假设空腹状态下CRH神经元的反应根据营养物质的类型而不同，我们进行了食物摄入试验和胃内给药试验来测量CRH神经元的反应。