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Dorsal vagal complex and hypothalamic glia differentially respond to leptin and energy balance dysregulation.
Translational Psychiatry ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-03-09 , DOI: 10.1038/s41398-020-0767-0 Lauren M Stein 1 , Rinzin Lhamo 1 , Anh Cao 1 , Jayme Workinger 2 , Ian Tinsley 2 , Robert P Doyle 2 , Harvey J Grill 3 , Gerlinda E Hermann 4 , Richard C Rogers 4 , Matthew R Hayes 1
Translational Psychiatry ( IF 5.8 ) Pub Date : 2020-03-09 , DOI: 10.1038/s41398-020-0767-0 Lauren M Stein 1 , Rinzin Lhamo 1 , Anh Cao 1 , Jayme Workinger 2 , Ian Tinsley 2 , Robert P Doyle 2 , Harvey J Grill 3 , Gerlinda E Hermann 4 , Richard C Rogers 4 , Matthew R Hayes 1
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Previous studies identify a role for hypothalamic glia in energy balance regulation; however, a narrow hypothalamic focus provides an incomplete understanding of how glia throughout the brain respond to and regulate energy homeostasis. We examined the responses of glia in the dorsal vagal complex (DVC) to the adipokine leptin and high fat diet-induced obesity. DVC astrocytes functionally express the leptin receptor; in vivo pharmacological studies suggest that DVC astrocytes partly mediate the anorectic effects of leptin in lean but not diet-induced obese rats. Ex vivo calcium imaging indicated that these changes were related to a lower proportion of leptin-responsive cells in the DVC of obese versus lean animals. Finally, we investigated DVC microglia and astroglia responses to leptin and energy balance dysregulation in vivo: obesity decreased DVC astrogliosis, whereas the absence of leptin signaling in Zucker rats was associated with extensive astrogliosis in the DVC and decreased hypothalamic micro- and astrogliosis. These data uncover a novel functional heterogeneity of astrocytes in different brain nuclei of relevance to leptin signaling and energy balance regulation.
中文翻译：
背侧迷走神经复合体和下丘脑神经胶质细胞对瘦素和能量平衡失调的反应不同。
以前的研究确定了下丘脑胶质细胞在能量平衡调节中的作用；然而，狭窄的下丘脑焦点无法完全理解整个大脑中的神经胶质细胞如何响应和调节能量稳态。我们检查了背侧迷走神经复合体 (DVC) 中的神经胶质细胞对脂肪因子瘦素和高脂肪饮食诱导的肥胖的反应。DVC 星形胶质细胞功能性表达瘦素受体；体内药理学研究表明，DVC 星形胶质细胞部分介导瘦素对瘦而不是饮食诱导的肥胖大鼠的厌食作用。离体钙成像表明，这些变化与肥胖动物与瘦动物的 DVC 中瘦素反应细胞比例较低有关。最后，我们研究了 DVC 小胶质细胞和星形胶质细胞对瘦素和体内能量平衡失调的反应：肥胖减少了 DVC 星形胶质细胞增生，而 Zucker 大鼠中瘦素信号的缺失与 DVC 中广泛的星形胶质细胞增生以及下丘脑微细胞和星形胶质细胞增生减少有关。这些数据揭示了与瘦素信号和能量平衡调节相关的不同脑核中星形胶质细胞的新功能异质性。
更新日期：2020-03-09
中文翻译：
背侧迷走神经复合体和下丘脑神经胶质细胞对瘦素和能量平衡失调的反应不同。
以前的研究确定了下丘脑胶质细胞在能量平衡调节中的作用；然而，狭窄的下丘脑焦点无法完全理解整个大脑中的神经胶质细胞如何响应和调节能量稳态。我们检查了背侧迷走神经复合体 (DVC) 中的神经胶质细胞对脂肪因子瘦素和高脂肪饮食诱导的肥胖的反应。DVC 星形胶质细胞功能性表达瘦素受体；体内药理学研究表明，DVC 星形胶质细胞部分介导瘦素对瘦而不是饮食诱导的肥胖大鼠的厌食作用。离体钙成像表明，这些变化与肥胖动物与瘦动物的 DVC 中瘦素反应细胞比例较低有关。最后，我们研究了 DVC 小胶质细胞和星形胶质细胞对瘦素和体内能量平衡失调的反应：肥胖减少了 DVC 星形胶质细胞增生，而 Zucker 大鼠中瘦素信号的缺失与 DVC 中广泛的星形胶质细胞增生以及下丘脑微细胞和星形胶质细胞增生减少有关。这些数据揭示了与瘦素信号和能量平衡调节相关的不同脑核中星形胶质细胞的新功能异质性。
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