Nutrient sensing in the nucleus of the solitary tract mediates non-aversive suppression of feeding via inhibition of AgRP neurons.
Nutrient sensing in the nucleus of the solitary tract mediates non-aversive suppression of feeding via inhibition of AgRP neurons.
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DOI：
10.1016/j.molmet.2020.101070
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发表时间：
2020-12
影响因子：
8.1
通讯作者：
Blouet C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tsang AH;Nuzzaci D;Darwish T;Samudrala H;Blouet C
孤立束核（NTS）正在成为目前研究的治疗肥胖的主要药物治疗中食欲抑制作用的主要作用部位。然而，我们对NTS神经元如何调节食欲的理解仍然不完整。在这项研究中，我们使用NTS营养感知作为切入点来表征NTS参与产生生理饱腹感的刺激定义的神经元集合。我们结合组织学分析、神经解剖学评估（使用诱导型病毒追踪工具）和功能测试来表征NTS亮氨酸感知参与的后脑-前脑回路，以抑制饥饿。我们发现，NTS检测亮氨酸通过NTS催乳素释放肽（PrRP）神经元通过下丘脑背内侧表达瘦素受体的神经元群体抑制AgRP神经元。该回路对于NTS亮氨酸的厌食反应、高蛋白饮食的食欲抑制作用以及能量平衡的长期控制是必要的。这些结果将AgRP神经元的整合能力扩展到包括脑干营养感知输入。NTS中的亮氨酸感应可迅速抑制AgRP神经元。AgRP神经元接受来自多个离散后脑核的多突触输入。NTS PrRP神经元感知亮氨酸并投射到AgRP神经元。NTS亮氨酸感知激活DMH LepR+神经元，并投射到AgRP神经元。该回路是NTS亮氨酸和膳食蛋白质的厌食作用和能量平衡调节所必需的
The nucleus of the solitary tract (NTS) is emerging as a major site of action for the appetite-suppressive effects of leading pharmacotherapies currently investigated to treat obesity. However, our understanding of how NTS neurons regulate appetite remains incomplete. In this study, we used NTS nutrient sensing as an entry point to characterize stimulus-defined neuronal ensembles engaged by the NTS to produce physiological satiety. We combined histological analysis, neuroanatomical assessment using inducible viral tracing tools, and functional tests to characterize hindbrain-forebrain circuits engaged by NTS leucine sensing to suppress hunger. We found that NTS detection of leucine engages NTS prolactin-releasing peptide (PrRP) neurons to inhibit AgRP neurons via a population of leptin receptor-expressing neurons in the dorsomedial hypothalamus. This circuit is necessary for the anorectic response to NTS leucine, the appetite-suppressive effect of high-protein diets, and the long-term control of energy balance. These results extend the integrative capability of AgRP neurons to include brainstem nutrient sensing inputs. Leucine sensing in the NTS rapidly inhibits AgRP neurons. AgRP neurons receive polysynaptic inputs from multiple discrete hindbrain nuclei. NTS PrRP neurons sense leucine and project to AgRP neurons. NTS leucine sensing activates DMH LepR+ neurons that project to AgRP neurons. This circuit is required for the anorectic actions of NTS leucine and dietary proteins, and the regulation of energy balance
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