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近日,美国哈佛医学院Bradford B. Lowell小组在最新研究中,揭示了禁食激活下丘脑-垂体-肾上腺轴的神经基础。
2023年7月26日,《自然》杂志在线发表了这项成果。
禁食会引发多种适应性反应,以保证生存。HPA轴的激活以及随后糖皮质激素的释放是一种关键的反应,可调动燃料储存以满足能量需求。尽管HPA轴反应非常重要,但在能量缺乏时驱动其激活的神经机制尚不清楚。
研究人员发现禁食激活的下丘脑激动相关肽(AgRP)表达神经元会触发空腹诱导的下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴激活,并且对其至关重要。AgRP神经元是通过向下丘脑室旁区(PVH)的投射来实现这一目的的,在PVH中,AgRP神经元采用了一种以前从未描述过的机制,即通过突触前抑制来自终纹床核(BNST)的GABA能传入神经元的末端,否则这些GABA能传入神经元就会抑制促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)表达神经元的活动。这种对PVHCrh神经元的抑制需要γ-氨基丁酸(GABA)/GABA-B受体信号传导,并能有效激活HPA轴。
值得注意的是,AgRP神经元对HPA轴的刺激与它们对饥饿的诱导无关,这表明这些典型的“饥饿神经元”驱动了许多截然不同的对禁食状态的适应。
总之,这些研究结果确定了禁食诱导HPA轴激活的神经基础,并发现了AgRP神经元激活下游神经元的独特方式:通过突触前抑制GABA能传入。考虑到这种对紧张性活跃的BNST传入的抑制作用,HPA轴的其他激活剂(如心理压力)也可能通过降低BNST对PVHCrh神经元的抑制作用而发挥作用。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06358-0
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