Sci Signal：骨骼肌分泌BDNF遏制机体能量代谢且存在性别差异

脑许多组织主要负责管理群众运动，同时也在高能量生物小分子抵消中都发挥最主要起着。脑许多组织通过对砂糖、细胞内及等高能量生物小分子反应物的碳水化合物、借助、储存等直接参与高能量生物小分子抵消。脑许多组织的一个最主要生物小分子特征是可根据不同摄取自然环境选择不同高能量反应物，这一情形又被称为“生物小分子灵活”。在绝食或群众运动前夕，脑许多组织可增高脂肪硫的碳水化合物，从除此以外借助砂糖反转为借助脂，从而为严重依赖而转化成ATP的许多组织骨髓维持供给。在本品压制或者高血压的情况下，这种“生物小分子灵活”亦会丧失或加强。以往研究者认为，这种生物小分子连续性适应环境是由更高ppm的细胞内内脂肪硫锌（FAO）的副产品控制，可以变构连续性减缓脱羧特别的复合物，从而使脱羧的生物小分子流减慢，但是实际情况下远远更加复杂。脑许多组织的另一个最主要特征是具有内激素功能，转化成手部突变来诱导机体对各种自然环境下的高能量生物小分子。脑源连续性神经摄取突变（BDNF）是神经摄取突变家族的一员，同时在外周许多组织包括脑许多组织中都传达，并可调节培养的脑许多组织细胞内细胞内生物小分子。因此，BDNF是否直接参与身躯高能量生物小分子的诱导及其特点有意思。早先，Science Signaling 网络服务刊出了香港城市大学陈志斌(Chi Bun Chan) 研究者组的最新研究者成果Muscle-generated BDNF is a sexually dimorphic myokine thatcontrols metabolic flexibility。该研究者首次在动物技术水平发现绝食可可借雌连续性血清（而非雄连续性）脑许多组织的BDNF传达。在绝食前夕，脑许多组织从使用碳水化合物发生变异为脂肪硫作为高能量反应物特别联。雌连续性血清中都脑许多组织BDNF的欠缺阻止了这种生物小分子反转并随之而来肌纤维溃疡，手部意识增高和本品压制。因此，脑许多组织转化成的BDNF很难帮助雌连续性血清绝食前夕给予生物小分子适应环境。本文研究者中都，创作者首先验证了在雌连续性血清中都BDNF是一种绝食可借的手部突变。24小时绝食可升更高雌连续性血清腓肠肌、趾长伸肌和腱前肌中都BDNF的传达技术水平，反之亦然地也提更高了血周而复始中都BDNF含铁。而该情形并未见于雄连续性血清。接下来，创作者分析了BDNF对真核生物痉挛的起着及对反应物偏好连续性的阻碍。创作者发现，BDNF处理可直接增高C2C12肌管细胞内的FAO，真核生物DNA总数，细胞内叶黄素C、琥珀硫天冬氨酸（SDH）和硫天冬氨酸（PDH）技术水平；而非真核生物痉挛技术水平和ATP耦合效率却并未受明清高阻碍。因此BDNF对β锌的加强起着也许是因真核生物总数增高所致。反之亦然地，BDNF刺激C2C12肌管细胞内中都AMPK活连续性，并增高了真核生物新生的关键调节子PGC-1α的传达技术水平。为了考察脑许多组织转化成的BDNF对高能量生物小分子中都喂食-平常发生变异中都的阻碍。创作者借助LoxP-Cre重组给予的脑许多组织基因表达BDNF敲除（MBKO）的血清进行时了一系列体内检验。与相异血清相比，雄连续性MBKO血清体重及许多组织组小分子并未见明清高改变；而雌连续性MBKO血清体重和白色淋巴明清高增高，预设脑许多组织激素的BDNF对体重的阻碍具有人格特质。促使检验创作者主要采用雌连续性血清进行时。雌连续性MBKO血清喂食量经常连续性，但是身躯生物小分子技术水平增高（耗氧量，二锌碳转化成及高能量消耗皆转化成皆下降），同时群众运动下降。在夜里休息前夕，并中止喂食时，Fl/Fl血清脑许多组织中都的β-锌起着加强以增高ATP的转化成，同时痉挛交换率（RER）增高；但并未见于MBKO雌鼠，预设砂糖类仍旧是其转化成ATP的主要反应物。MBKO血清脑许多组织中都高能量有机物低，但细胞内生物小分子产物却在肌细胞内中都崩落。为了促使研究者BDNF对脑许多组织高能量生物小分子反应物的阻碍，创作者研究者了MBKO血清脑许多组织砂糖脂生物小分子及特点。研究者表明，绝食MBKO血清的腓肠肌TG技术水平大于Fl/Fl相异鼠。该起着也许是由于脂肪分解起着加强随之而来，而非脂肪硫碳水化合物或者小分子受损。绝食MBKO血清的腓肠肌中都产物脂肪硫技术水平增高，苯基肉碱和神经酰胺的技术水平也较更高。真核生物总数的下降和β-锌受损随之而来FA、苯基肉碱和神经酰胺崩落。除了不完全的β-锌外，在绝食的MBKO血清的腓肠肌中都砂皮质醇和脱羧生物小分子物消耗明清高。而砂皮质醇分解和脱羧基因的传达增高，表明增高的脱羧含铁是由于砂皮质醇分解和脱羧增高随之而来，这也许是为了补偿由于锌缺点随之而来的ATP转化成欠缺。MBKO血清手部中都硫和柠檬硫周而复始的ppm不能变异，这也许是由于—硫转化率增高随之而来，因可以转化为硫的（骆驼，甘氨硫和苏氨硫）ppm在MBKO血清腓肠肌清高着下降。此外，骆驼分解生物小分子副产物谷氨硫和脯氨硫的ppm在MBKO腓肠肌中都则更更高。绝食MBKO血清中都腓肠肌的总ATP含铁也大于Fl/Fl相异血清，尽管两种基因型的硫ppm极为。这促使支持了MBKO手部真核生物总数下降，欠缺以分解生物小分子硫的观念。因此，从手部到肝脏的砂皮质醇异生的骆驼输出下降，随之而来绝食的MBKO血清中都骆驼的周而复始技术水平低。总之表明，手部特别联的BDNF在绝食前夕欠缺可损害FAO，随之而来细胞内生物小分子物的崩落和ATP转化成欠缺，因而代偿连续性提更高脱羧并增高了分解生物小分子。手部基因表达BDNF欠缺亦会加强平常可借的自噬并促使手部勉强。高能量负抵消可增高身躯蛋白裂解和细胞内内含铁，但在绝食MBKO血清腓肠肌中都总ppm增高，表明绝食随之而来的蛋白质分解生物小分子被减缓。在绝食后，雌连续性MBKO血清的体重下降程度增高，而平常可借的淋巴萎缩增高，这与较更高的周而复始产物FA技术水平特别。在绝食MBKO血清的腓肠肌中都，总蛋白脯氨酸化和脯氨酸连接复合物（MuRF1和atrogin1）的丰度并未变，表明脯氨酸/蛋白复合物体系统不直接参与MBKO血清的出现异常手部生理学改变。因AMPK（摄取持续连续性可借自噬的主要调节突变）的活连续性在绝食MBKO血清的腓肠肌中都也加强，创作者推断出平常可借的自噬起着在MBKO血清中都加强。促使检验发现，AMPK依赖连续性的ULK1的Ser555磷硫化（自噬是从标记物）在绝食的MBKO腓肠肌中都清高着增高，同时LC3酯化和p62甲醛下降。此外，免疫荧光染色清高示在绝食的MBKO的腓肠肌中都LC3经验值较更少。自噬减缓子mTOR的传达和活连续性在MBKO血清手部中都皆升更高。手部基因表达BDNF欠缺可随之而来本品压制的发生与蓬勃发展。手部苯基肉碱的积累或脑许多组织中都取而代之的真核生物活连续性可随之而来身躯连续性本品压制，在MBKO血清的腓肠肌中都检测到这两种变异。MBKO血清清高示出本品压制的特征，如平常更高血砂糖，更高本品血症，耐受增高。此外，本品可借的碳水化合物在MBKO血清腓肠肌中都下降，但并未见于白色淋巴。本品注MBKO血清腓肠肌中都可借Akt和AS160的磷硫化相对于较弱，该起着与碳水化合物下降一致。总的来说，本文创作者揭示了手部源连续性BDNF在摄取欠缺时以特定连续性别的方式促使生物小分子适应环境，而脑许多组织中都BDNF转化成欠缺可促使生物小分子连续性肌病和本品压制的蓬勃发展。本研究者主要由University of Oklahoma Health Sciences Centre和香港城市大学生物科学院陈志斌研究者组完成，香港城市大学李志伟(Chi Wai Lee)为共同完成无线通讯创作者。中都国医学科学院药物研究者所杨秀颖博士为第一创作者，University of Oklahoma Health Sciences Centre的Daniel Brobst为共同完成第一创作者。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.