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高脂肪食誘発性視床下部炎症におけるアストロサイトMyD88の機能
Function of astrocyte MyD88 in high-fat-diet-induced hypothalamic inflammation.
PMID: 32560726 PMCID: PMC7304177. DOI: 10.1186/s12974-020-01846-w.
抄録
背景:
視床下部の炎症が肥満の開始に重要な因子であることを示す証拠が増えてきている。特に、視床下部における炎症反応を伴う反応性グリア症は、代謝異常を誘発する極めて重要な細胞イベントである。本研究では、視床下部アストロサイトにおけるMyD88シグナル伝達が反応性グリア症と炎症反応を制御し、肥満の発症に寄与しているかどうかを検討した。
BACKGROUND: A growing body of evidence shows that hypothalamic inflammation is an important factor in the initiation of obesity. In particular, reactive gliosis accompanied by inflammatory responses in the hypothalamus are pivotal cellular events that elicit metabolic abnormalities. In this study, we examined whether MyD88 signaling in hypothalamic astrocytes controls reactive gliosis and inflammatory responses, thereby contributing to the pathogenesis of obesity.
方法:
肥満の病態におけるアストロサイトMyD88の役割を解析するために、アストロサイト特異的Myd88ノックアウト（KO）マウスを用いて、高脂肪食（HFD）を16週間摂取させたり、飽和遊離脂肪酸を注射したりした。視床下部におけるアストロサイト特異的遺伝子発現は、Ribo-Tagシステムを用いて精製したmRNAを用いてリアルタイムPCRを用いて決定した。免疫組織化学を用いて、視床下部におけるグリア線維性酸性タンパク質、イオン化カルシウム結合アダプター分子１、リン酸化シグナル変換器および転写活性化因子３、およびαメラノサイト刺激ホルモンの発現を検出した。動物のエネルギー消費量は、間接熱量測定システムを用いて測定した。
METHODS: To analyze the role of astrocyte MyD88 in obesity pathogenesis, we used astrocyte-specific Myd88 knockout (KO) mice fed a high-fat diet (HFD) for 16 weeks or injected with saturated free fatty acids. Astrocyte-specific gene expression in the hypothalamus was determined using real-time PCR with mRNA purified by the Ribo-Tag system. Immunohistochemistry was used to detect the expression of glial fibrillary acidic protein, ionized calcium-binding adaptor molecule 1, phosphorylated signal transducer and activator of transcription 3, and α-melanocyte-stimulating hormone in the hypothalamus. Animals' energy expenditure was measured using an indirect calorimetry system.
結果:
アストロサイト特異的なMyd88 KOマウスは、飽和遊離脂肪酸と長期のHFDの注射によって誘導される視床下部反応性グリア症と炎症の改善を示した。したがって、KOマウスは長期HFD誘発性肥満に抵抗性であり、HFD誘発性レプチン抵抗性の改善を示した。
RESULTS: The astrocyte-specific Myd88 KO mice displayed ameliorated hypothalamic reactive gliosis and inflammation induced by injections of saturated free fatty acids and a long-term HFD. Accordingly, the KO mice were resistant to long-term HFD-induced obesity and showed an improvement in HFD-induced leptin resistance.
結論:
これらの結果は、視床下部アストロサイトのMyD88が、反応性グリア症と炎症のためのHFDシグナルを媒介して作用する、肥満の病態に重要な分子ユニットであることを示唆している。
CONCLUSIONS: These results suggest that MyD88 in hypothalamic astrocytes is a critical molecular unit for obesity pathogenesis that acts by mediating HFD signals for reactive gliosis and inflammation.