Transplanted hypothalamic neurons restore leptin signaling and ameliorate obesity in db/db mice.
Transplanted hypothalamic neurons restore leptin signaling and ameliorate obesity in db/db mice.
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DOI：
10.1126/science.1209870
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发表时间：
2011-11-25
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Macklis JD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Czupryn A;Zhou YD;Chen X;McNay D;Anderson MP;Flier JS;Macklis JD
进化上古老和保守的脑内平衡系统，包括下丘脑，被组织成不同种类和不同神经元群体的核结构。为了研究这种回路是否可以通过相似不同神经元群体的突触整合在功能上重建，我们通过显微移植少量表达瘦素反应的胚胎增强型绿色荧光蛋白的下丘脑细胞到出生后出现病态肥胖的瘦素受体缺陷(db/db)小鼠的下丘脑中，产生了物理嵌合的下丘脑。供体神经元分化和整合为四种不同的下丘脑神经元亚型，形成功能性兴奋性和抑制性突触，部分恢复瘦素反应，改善db/db小鼠的高血糖和肥胖。这些实验证明，移植的神经元可以在功能上重建哺乳动物大脑中复杂的神经元电路。
Evolutionarily old and conserved homeostatic systems in the brain, including hypothalamus, are organized into nuclear structures of heterogeneous and diverse neuron populations. To investigate whether such circuits can be functionally reconstituted by synaptic integration of similarly diverse populations of neurons, we generated physically chimeric hypothalami by micro-transplanting small numbers of embryonic enhanced green fluorescent protein-expressing leptin-responsive hypothalamic cells into hypothalami of postnatal leptin receptor-deficient (db/db) mice that develop morbid obesity. Donor neurons differentiated and integrated as four distinct hypothalamic neuron subtypes, formed functional excitatory and inhibitory synapses, partially restored leptin responsiveness, and ameliorated hyperglycemia and obesity in db/db mice. These experiments serve as proof of concept that transplanted neurons can functionally reconstitute complex neuronal circuitry in the mammalian brain.
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