神経科学：レプチン–BDNF経路による脂肪組織の交感神経支配の調節

レプチン遺伝子（ob）の変異は、重度の肥満症をはじめとする代謝異常や、熱産生や脂肪分解（どちらも交感神経系により調節される脂肪組織機能である）の障害を引き起こす。しかし、これらの交感神経に関連した異常の基盤については分かっていない。さらに、レプチンの長期投与は、脂肪組織におけるこれらの異常を回復させるが、その根底にある機構も明らかにされていない。今回我々は、ob/obマウスおよびレプチン抵抗性食餌誘導性肥満マウスでは、皮下の白色脂肪組織と褐色脂肪組織の交感神経支配が著しく減少していることを報告する。ob/obマウスにレプチンを長期投与すると、脂肪組織の交感神経支配が回復し、これは次に、関連する機能不全の正常化に必要である。神経支配に対するレプチンの影響は、視床下部弓状核のアグーチ関連ペプチドニューロンとプロオピオメラノコルチンニューロンを介して起こる。どちらのニューロン集団でレプチン受容体をコードする遺伝子を欠失させても、脂肪の神経支配が減少した。これらのアグーチ関連ペプチドニューロンとプロオピオメラノコルチンニューロンは、視床下部室傍核の脳由来神経栄養因子発現ニューロン（BDNF^PVH）を介して作用する。BDNF^PVHを欠失させると、神経支配に対するレプチンの作用が弱まった。これらのデータは、レプチンシグナル伝達が、エネルギー恒常性に非常に重要なトップダウンの神経経路を介して、脂肪組織の交感神経構造の可塑性を調節していることを示している。

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