Role of hypothalamic MAPK/ERK signaling and central action of FGF1 in diabetes remission.
Role of hypothalamic MAPK/ERK signaling and central action of FGF1 in diabetes remission.
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下丘脑MAPK/ERK信号传导和FGF1中心作用在糖尿病缓解中的作用。
DOI：
10.1016/j.isci.2021.102944
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发表时间：
2021-09-24
期刊：
影响因子：
5.8
通讯作者：
Scarlett JM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Brown JM;Bentsen MA;Rausch DM;Phan BA;Wieck D;Wasanwala H;Matsen ME;Acharya N;Richardson NE;Zhao X;Zhai P;Secher A;Morton GJ;Pers TH;Schwartz MW;Scarlett JM
脑室注射成纤维细胞生长因子1(FGF1)后，在2型糖尿病啮齿动物模型中，大脑诱导高血糖持续缓解的能力已经得到很好的证实。在这里，我们证明了脑室注射FGF1后，下丘脑通过丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)家族成员细胞外信号调节激酶1和2(ERK1/2)的信号被诱导至少24小时。此外，我们还表明这种持续的反应是FGF1持续抗糖尿病作用所必需的，因为它被持续(但不是急性)的下丘脑MAPK/ERK信号阻断所取消。我们还证明，FGF1突变体FGF1 R50E可以激活成纤维细胞生长因子受体，但只诱导下丘脑MAPK/ERK信号转导，但不能模拟FGF1诱导的持续降糖。这些数据表明，下丘脑MAPK/ERK信号的持续激活在ICV FGF1诱导糖尿病缓解的机制中发挥了重要作用。FGF1在脑内的作用诱导糖尿病高血糖的缓解FGF1诱导下丘脑MAPK/ERK信号的持续激活阻断下丘脑MAPK/ERK信号通路取消FGF1的抗糖尿病作用FGF1通过转录分析增加下丘脑星形胶质细胞与神经元的相互作用分子生物学；分子神经科学；糖尿病学
The capacity of the brain to elicit sustained remission of hyperglycemia in rodent models of type 2 diabetes following intracerebroventricular (icv) injection of fibroblast growth factor 1 (FGF1) is well established. Here, we show that following icv FGF1 injection, hypothalamic signaling by extracellular signal-regulated kinases 1 and 2 (ERK1/2), members of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) family, is induced for at least 24 h. Further, we show that this prolonged response is required for the sustained antidiabetic action of FGF1 since it is abolished by sustained (but not acute) pharmacologic blockade of hypothalamic MAPK/ERK signaling. We also demonstrate that FGF1 R50E, a FGF1 mutant that activates FGF receptors but induces only transient hypothalamic MAPK/ERK signaling, fails to mimic the sustained glucose lowering induced by FGF1. These data identify sustained activation of hypothalamic MAPK/ERK signaling as playing an essential role in the mechanism underlying diabetes remission induced by icv FGF1 administration. FGF1 action in the brain induces remission of diabetic hyperglycemia FGF1 induces sustained activation of hypothalamic MAPK/ERK signaling Blockade of hypothalamic MAPK/ERK signaling abolishes the antidiabetic action of FGF1 FGF1 increases hypothalamic astrocyte-neuron interaction by transcriptomic analysis Molecular biology; Molecular neuroscience; Diabetology
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