Hypothalamic detection of macronutrients via multiple gut-brain pathways.
Hypothalamic detection of macronutrients via multiple gut-brain pathways.
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DOI：
10.1016/j.cmet.2020.12.018
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发表时间：
2021-03-02
期刊：
影响因子：
29
通讯作者：
Alhadeff AL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Goldstein N;McKnight AD;Carty JRE;Arnold M;Betley JN;Alhadeff AL
食物的摄入受到复杂而协调的肠-脑相互作用的严格调节。营养素快速调节调节食物摄入的下丘脑神经元的关键群体的活动，包括饥饿敏感的Agouti相关蛋白（AgRP）表达神经元。由于个别宏量营养素参与肠道中的特定受体与大脑沟通，我们推断宏量营养素可能利用不同的途径来降低AgRP神经元的活性。在这里，我们发现，AgRP神经元活动在饥饿的小鼠被抑制的位点特异性肠道检测不同的常量营养素。我们发现，迷走神经肠-脑信号是必需的AgRP神经元抑制脂肪。相反，脊髓肠-脑信号传递肠道葡萄糖的存在。此外，我们确定了葡萄糖传感器在肠道和肝门静脉介导葡萄糖依赖性AgRP神经元抑制。因此，不同的途径被激活的个别宏量营养素抑制AgRP神经元活性。食物中的大量营养素通过影响大脑中的神经活动来改变饥饿水平。Goldstein等人表明，脂肪和糖分别利用迷走神经和脊髓/肝门信号传导参与不同的肠-脑通路，以降低下丘脑饥饿神经元的活性。
Food intake is tightly regulated by complex and coordinated gut-brain interactions. Nutrients rapidly modulate activity in key populations of hypothalamic neurons that regulate food intake, including hunger-sensitive agouti-related protein (AgRP)-expressing neurons. Because individual macronutrients engage specific receptors in the gut to communicate with the brain, we reasoned that macronutrients may utilize different pathways to reduce activity in AgRP neurons. Here, we revealed that AgRP neuron activity in hungry mice is inhibited by site-specific intestinal detection of different macronutrients. We showed that vagal gut-brain signaling is required for AgRP neuron inhibition by fat. In contrast, spinal gut-brain signaling relays the presence of intestinal glucose. Further, we identified glucose sensors in the intestine and hepatic portal vein that mediate glucose-dependent AgRP neuron inhibition. Therefore, distinct pathways are activated by individual macronutrients to inhibit AgRP neuron activity. Macronutrients in food change hunger levels by influencing neural activity in the brain. Goldstein et al. show that fat and sugar engage distinct gut-brain pathways – using vagal and spinal/hepatic portal signaling, respectively – to reduce activity in hypothalamic hunger neurons.
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通讯作者：
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作者：
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通讯作者：
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DOI：
10.1016/0165-1838(93)90046-w
发表时间：
1993-02-01
期刊：
JOURNAL OF THE AUTONOMIC NERVOUS SYSTEM
影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
POWLEY, TL
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作者：
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通讯作者：
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作者：
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通讯作者：
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