BackgroundHypothalamic inflammation including astrogliosis and microglia activation occurs after intake of high fat diet (HFD) in rodent models or in obese individuals. However, the effect of chronic HFD feeding on oligodendrocytes (OLGs), a myelin-producing glial population in the central nervous system (CNS), remains unclear. In this study, we used 8-week old male C57BL/6 mice fed by HFD for 3–6 months to induce chronic obesity.ResultsThe transmission electron microscopy imaging analysis showed that the integrity of hypothalamic myelin was disrupted after HFD feeding for 4 and 6 months. Moreover, the accumulation of Iba1+-microglia with an amoeboid hypertrophic form was continually observed in arcuate nucleus of HFD-fed mice during the entire feeding time period. Interleukin-33 (IL-33), a tissue alarmin upon injury to the CNS, was detected with an increased level in hypothalamus after HFD feeding for 3 and 4 months. Furthermore, the in vitro study indicated that exposure of mature OLGs to IL-33 impaired OLG cell structure along with a decline in the expression of myelin basic protein.ConclusionsAltogether, our findings demonstrate that chronic HFD feeding triggers hypothalamic myelin disruption in accompany with IL-33 upregulation and prolonged microglial activation in hypothalamus. Given that the addition of exogenous IL-33 was harmful for the maturation of OLGs, an increase in IL-33 by chronic HFD feeding might contribute to the induction of hypothalamic myelin disruption.

中文翻译：

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长期暴露于高脂肪饮食会触发下丘脑髓鞘破坏和白细胞介素 33 上调

背景下丘脑炎症包括星形胶质细胞增生和小胶质细胞活化，在啮齿动物模型或肥胖个体摄入高脂肪饮食 (HFD) 后发生。然而，慢性 HFD 喂养对少突胶质细胞 (OLG) 的影响尚不清楚，OLGs 是中枢神经系统 (CNS) 中产生髓鞘的胶质细胞群。在本研究中，我们使用 HFD 喂养 3-6 个月的 8 周龄雄性 C57BL/6 小鼠诱导慢性肥胖。结果透射电镜成像分析显示，HFD 喂养 4 和 6 个月后下丘脑髓鞘的完整性受到破坏个月。此外，在整个喂食时间段内，在喂食 HFD 的小鼠的弓状核中不断观察到 Iba1+-小胶质细胞以变形虫肥大形式的积累。白细胞介素-33 (IL-33)，一种中枢神经系统损伤后的组织警报素，在 HFD 喂养 3 和 4 个月后检测到下丘脑水平升高。此外，体外研究表明，成熟的 OLG 暴露于 IL-33 会​​损害 OLG 细胞结构，同时髓鞘碱性蛋白的表达下降。结论总而言之，我们的研究结果表明，慢性 HFD 喂养引发下丘脑髓鞘破坏伴随 IL- 33 下丘脑中的上调和延长的小胶质细胞活化。鉴于添加外源性 IL-33 对 OLG 的成熟有害，慢性 HFD 喂养引起的 IL-33 增加可能有助于诱导下丘脑髓鞘破坏。体外研究表明，成熟的 OLGs 暴露于 IL-33 会​​损害 OLG 细胞结构，同时髓鞘碱性蛋白的表达下降。 结论总而言之，我们的研究结果表明，慢性 HFD 喂养触发下丘脑髓鞘破坏伴随 IL-33 上调下丘脑中的小胶质细胞激活时间延长。鉴于添加外源性 IL-33 对 OLG 的成熟有害，慢性 HFD 喂养引起的 IL-33 增加可能有助于诱导下丘脑髓鞘破坏。体外研究表明，成熟的 OLGs 暴露于 IL-33 会​​损害 OLG 细胞结构，同时髓鞘碱性蛋白的表达下降。 结论总而言之，我们的研究结果表明，慢性 HFD 喂养触发下丘脑髓鞘破坏伴随 IL-33 上调下丘脑中的小胶质细胞激活时间延长。鉴于添加外源性 IL-33 对 OLG 的成熟有害，慢性 HFD 喂养引起的 IL-33 增加可能有助于诱导下丘脑髓鞘破坏。