Sci Signal：骨骼肌分泌BDNF控制机体能量代谢且长期存在性别差异

中的枢中枢神经系统系统主要专责文学运动，同时也在总能生产量新陈代谢平衡状态中的发挥举足轻重依赖性。中的枢中枢神经系统系统通过对淀粉、淀粉类及等总能生产量新陈代谢反应物的排泄、为了让、储存等进行总能生产量新陈代谢平衡状态。中的枢中枢神经系统系统的一个举足轻重新陈代谢特点是可根据相同养分环境选择相同总能生产量反应物，这一反常又被叫做“新陈代谢灵活性”。在绝食或文学运动过后，中的枢中枢神经系统系统可减低脂肪醛的排泄，从除此以外为了让淀粉叠加为为了让脂，从而为严重依赖而造成ATP的其组织器官维持供给。在本品抗击或者淀粉尿病的情况下，这种“新陈代谢灵活性”会丧失或增强。以往深入研究认为，这种新陈代谢性为了让是由高电导率的细胞会内脂肪醛氟简化（FAO）的硝酸盐控制，可以变构性抑止反应物相关的酶，从而使反应物的新陈代谢流过减慢，但是实际情况远远更为复杂。中的枢中枢神经系统系统的另一个举足轻重特点是具备内排泄功能，造成肌肉其组织系数来调控机体对各种环境下的总能生产量新陈代谢。脑源性中枢神经系统养分系数（BDNF）是中枢神经系统养分系数家族的一员，同时在外周其组织包括中的枢中枢神经系统系统中的暗示，并可缓冲人才培养的中的枢中枢神经系统系统细胞会淀粉类新陈代谢。因此，BDNF到底进行全身总能生产量新陈代谢的调控及其特点引人关节录。近期，Science Signaling 在线刊发了港大陈志斌(Chi Bun Chan) 深入研究组的同类型深入科研成果Muscle-generated BDNF is a sexually dimorphic myokine thatcontrols metabolic flexibility。该深入研究首次在食肉动物水准发掘出绝食可可溶雌性激素（而非雄性）中的枢中枢神经系统系统的BDNF暗示。在绝食过后，中的枢中枢神经系统系统从使用碳水简化合物转变为脂肪醛作为总能生产量反应物来源。雌性激素中的中的枢中枢神经系统系统BDNF的忽视阻止了这种新陈代谢叠加并避免肌纤维肺部，肌肉其组织意志减小和本品抗击。因此，中的枢中枢神经系统系统造成的BDNF很难帮助雌性激素绝食过后获得新陈代谢为了让。本文深入研究中的，所作首先验证了在雌性激素中的BDNF是一种绝食可溶的肌肉其组织系数。24同一时间绝食可下降雌性激素腓肠肌、趾长伸肌和胫骨前肌中的BDNF的暗示水准，相应地也提高了血反向中的BDNF含生产量。而该反常未可知雄性激素。年中，所作分析了BDNF对叶绿体吞咽的依赖性及对反应物往往性的影响。所作发掘出，BDNF管控可反之亦然减低C2C12肌管细胞会的FAO，叶绿体DNA使用生产量，细胞会叶绿素C、琥珀醛转移酶（SDH）和醛转移酶（PDH）水准；而非叶绿体吞咽水准和ATP耦合效率却未曾受微小影响。因此BDNF对β氟简化的增强依赖性可能是因叶绿体使用生产量减低引致。相应地，BDNF刺激C2C12肌管细胞会中的AMPK活性，并减低了叶绿体新生的更为重要缓冲子PGC-1α的暗示水准。为了考察中的枢中枢神经系统系统造成的BDNF对总能生产量新陈代谢中的进食-；也转变中的的影响。所作为了让LoxP-Cre改组获得的中的枢中枢神经系统系统特异性BDNF敲除（MBKO）的激素进行了一系列体内实验。与依此激素相比，雄性MBKO激素身高及其组织组成未见微小忽略；而雌性MBKO激素身高和黑色肌肉其组织其组织微小减低，若有中的枢中枢神经系统系统排泄的BDNF对身高的影响具备性别角色差异。促使实验所作主要采用雌性激素进行。雌性MBKO激素进食生产量长时间，但是全身新陈代谢水准减小（耗氧生产量，二氟简化碳造成及总能生产量消耗以外造成以外减低），同时文学运动减低。在半夜休息过后，并暂缓进食时，Fl/Fl激素中的枢中枢神经系统系统中的的β-氟简化依赖性增强以减低ATP的造成，同时吞咽叠加率（RER）减小；但未可知MBKO雌豚鼠，若有淀粉类仍旧是其造成ATP的主要反应物。MBKO激素中的枢中枢神经系统系统中的总能生产量固体较低，但淀粉类新陈代谢产物却在肌细胞会中的堆积。为了促使深入研究BDNF对中的枢中枢神经系统系统总能生产量新陈代谢反应物的影响，所作深入研究了MBKO激素中的枢中枢神经系统系统淀粉脂新陈代谢及特点。深入研究暗示，绝食MBKO激素的腓肠肌TG水准低于Fl/Fl依此豚鼠。该依赖性可能是由于脂肪分解依赖性增强避免，而非脂肪醛排泄或者合成破损。绝食MBKO激素的腓肠肌中的可溶脂肪醛水准减低，酰基甲硫氨酸和中枢神经系统酰胺的水准也较高。叶绿体使用生产量的减低和β-氟简化破损避免FA、酰基甲硫氨酸和中枢神经系统酰胺堆积。除了不几乎的β-氟简化外，在绝食的MBKO激素的腓肠肌中的乳酸和反应物新陈简化学固体消耗微小。而乳酸分解和反应物基因的暗示减低，暗示减小的反应物含生产量是由于乳酸分解和反应物减低避免，这可能是为了补偿由于氟简化缺陷避免的ATP造成极低。MBKO激素肌肉其组织中的醛和柠檬醛反向的电导率没有变简化，这可能是由于—醛转简化率减低避免，因可以转简化为醛的（丙氨醛，甘氨醛和苏氨醛）电导率在MBKO激素腓肠肌显着减低。此外，丙氨醛分解新陈代谢副产物谷氨醛和脯氨醛的电导率在MBKO腓肠肌中的则更高。绝食MBKO激素中的腓肠肌的总ATP含生产量也低于Fl/Fl依此激素，尽管两种基因型的醛电导率相当。这促使支持了MBKO肌肉其组织叶绿体使用生产量减低，极低以分解新陈代谢醛的观点。因此，从肌肉其组织到肝的乳酸异生的丙氨醛输出减低，避免绝食的MBKO激素中的丙氨醛的反向水准较低。总之结果暗示，肌肉其组织来源的BDNF在绝食过后忽视可损害FAO，避免淀粉类新陈简化学固体的堆积和ATP造成极低，因而代偿性提高反应物并减低了分解新陈代谢。肌肉其组织特异性BDNF忽视会增强；也可溶的自噬并倡导肌肉其组织无力。总能生产量同列平衡状态可减低全身细胞水解和细胞会内含生产量，但在绝食MBKO激素腓肠肌中的总电导率减小，暗示绝食避免的细胞质分解新陈代谢被抑止。在绝食后，雌性MBKO激素的身高减低程度减小，而；也可溶的肌肉其组织其组织萎缩减低，这与较高的反向可溶FA水准相关。在绝食MBKO激素的腓肠肌中的，总细胞泛素简化和泛素连接酶（MuRF1和atrogin1）的丰度都无，暗示泛素/细胞酶体系统不进行MBKO激素的异常肌肉其组织生理学忽略。因AMPK（养分应激可溶自噬的主要缓冲系数）的活性在绝食MBKO激素的腓肠肌中的也增强，所作推测；也可溶的自噬依赖性在MBKO激素中的增强。促使实验发掘出，AMPK介导的ULK1的Ser555磷醛简化（自噬起始标记物）在绝食的MBKO腓肠肌中的显着减小，同时LC3酯简化和p62甲醛减低。此外，免疫荧光染色辨识在绝食的MBKO的腓肠肌中的LC3点数较少。自噬抑止子mTOR的暗示和活性在MBKO激素肌肉其组织中的以外下降。肌肉其组织特异性BDNF忽视可避免本品抗击的再次发生与演进。肌肉其组织酰基甲硫氨酸的积累或中的枢中枢神经系统系统中的低效的叶绿体活性可避免全身性本品抗击，在MBKO激素的腓肠肌中的侦测到这两种变简化。MBKO激素辨识出本品抗击的特点，如；也高血淀粉，高本品血症，耐曾受减小。此外，本品可溶的排泄在MBKO激素腓肠肌中的减低，但未可知黑色肌肉其组织其组织。本品节录MBKO激素腓肠肌中的可溶Akt和AS160的磷醛简化相对不强，该依赖性与排泄减低相符。总的来说，本文所作概述了肌肉其组织源性BDNF在养分忽视时以特定性别角色的方式倡导新陈代谢为了让，而中的枢中枢神经系统系统中的BDNF转换成极低可倡导新陈代谢性肌病和本品抗击的演进。本深入研究主要由University of Oklahoma Health Sciences Centre和港大生命体科学院陈志斌深入研究组完成，港大李志伟(Chi Wai Lee)为协力通讯所作。中的国医学科学院抑止剂深入研究所杨秀颖博士为第一所作，University of Oklahoma Health Sciences Centre的Daniel Brobst为协力第一所作。原始出处：Yang X1,2, Brobst D1, Chan WS3,et al.Muscle-generated BDNF is a sexually dimorphic myokine that controls metabolic flexibility.Sci Signal. 2019 Aug 13;12(594). pii: eaau1468. doi: 10.1126/scisignal.aau1468.