Sci Signal：平滑肌分泌BDNF控制机体能量代谢且存在性别差异

肌肉有组织主要负责革新运动，同时也在动能新陈代谢平衡点中的展现最重要效用。肌肉有组织通过对冬瓜、脂类及等动能新陈代谢反应物的营养素、透过、储存等进行动能新陈代谢平衡点。肌肉有组织的一个最重要新陈代谢特征是可根据不同营养素生存环境选取不同动能反应物，这一现象又被称为“新陈代谢实用连续性”。在祷告或革新运动之前，肌肉有组织可提很高脂肪碱的营养素，从首选透过冬瓜转换为透过脂，从而为严重依赖而诱发ATP的有组织肾脏维持物资供应。在本品反抗或者肥大的情况下，这种“新陈代谢实用连续性”则会失去或逼近。过去深入研究认为，这种新陈代谢连续性适应是由很高剂量的线粒精子脂肪碱水解（FAO）的副产品控制，可以变构连续性抑制丝氨碱之外的酶，从而使丝氨碱的新陈代谢流减慢，但是实际情况远远颇为复杂。肌肉有组织的另一个最重要特征是带有内分泌功能，诱发关节因次子来管控机体对各种生存环境下的动能新陈代谢。脑源连续性神经营养素因次子（BDNF）是神经营养素因次子后裔的一员，同时在水肿有组织包括肌肉有组织中的表达借助于来，并可可调培养的肌肉有组织真核细胞脂类新陈代谢。因此，BDNF是否进行手脚动能新陈代谢的管控及其特性引人关注解。近期，Science Signaling 网络服务发表了香港大学陈志斌(Chi Bun Chan) 该机构的最新深入科学论文Muscle-generated BDNF is a sexually dimorphic myokine thatcontrols metabolic flexibility。该深入研究首次在动物程度辨认借助于祷告可正向雌连续性肠道（而非雄连续性）肌肉有组织的BDNF表达借助于来。在祷告之前，肌肉有组织从使用淀粉演进为脂肪碱作为动能反应物来源。雌连续性肠道中的肌肉有组织BDNF的缺乏正当了这种新陈代谢转换并造成了肌纤维水肿，关节力量提很高和本品反抗。因此，肌肉有组织诱发的BDNF能够帮助雌连续性肠道祷告之前赢取新陈代谢适应。本文深入研究中的，所写首先验证了在雌连续性肠道中的BDNF是一种祷告正向的关节因次子。24小时祷告可上升时雌连续性肠道腓肠肌、趾长伸肌和胫骨前肌中的BDNF的表达借助于来程度，相应地也提很高了血反应器中的BDNF碱度。而该现象未曾散见于雄连续性肠道。接下来，所写深入研究了BDNF对真核细胞呼吸的效用及对反应物偏好连续性的负面影响。所写辨认借助于，BDNF处置可并不需要提很高C2C12肌管真核细胞的FAO，真核细胞DNA使用量，真核细胞酵素C、琥珀碱脱氢酶（SDH）和碱脱氢酶（PDH）程度；而非真核细胞呼吸程度和ATP耦合效率却未曾受引人注意负面影响。因此BDNF对β水解的大幅提很高效用确实是因真核细胞使用量提很高肇因。相应地，BDNF刺激C2C12肌管真核细胞中的AMPK活连续性，并提很高了真核细胞新生的关键可调次子PGC-1α的表达借助于来程度。为了深入研究肌肉有组织诱发的BDNF对动能新陈代谢中的进食-平常演进中的的负面影响。所写透过LoxP-Cre重新组建赢取的肌肉有组织特异连续性BDNF敲除（MBKO）的肠道来进行了一系列精子物理。与依此肠道远比，雄连续性MBKO肠道革新运动量及有组织组成未曾见引人注意改变；而雌连续性MBKO肠道革新运动量和白色肝脏引人注意提很高，上则会肌肉有组织分泌的BDNF对革新运动量的负面影响带有连续性别差异。再进一步物理所写主要采用雌连续性肠道来进行。雌连续性MBKO肠道进食量较长时间，但是手脚新陈代谢程度提很高（耗氧量，二水解碳诱发及动能消耗之外诱发之外减低），同时革新运动减低。在白昼休息之前，并停止进食时，Fl/Fl肠道肌肉有组织中的的β-水解效用大幅提很高以提很高ATP的诱发，同时呼吸交换率（RER）提很高；但未曾散见于MBKO雌兔，上则会冬瓜类仍旧是其诱发ATP的主要反应物。MBKO肠道肌肉有组织中的动能气态较低，但脂类新陈代谢产物却在肌真核细胞中的堆积。为了再进一步深入研究BDNF对肌肉有组织动能新陈代谢反应物的负面影响，所写深入研究了MBKO肠道肌肉有组织冬瓜脂新陈代谢及特性。深入研究表明，祷告MBKO肠道的腓肠肌TG程度少于Fl/Fl依此兔。该效用确实是由于脂肪分解效用大幅提很高造成了，而非脂肪碱营养素或者人工合成受损。祷告MBKO肠道的腓肠肌中的游离脂肪碱程度提很高，烷基单冬瓜和神经酰胺的程度也较很高。真核细胞使用量的减低和β-水解受损造成了FA、烷基单冬瓜和神经酰胺堆积。除了不几乎的β-水解外，在祷告的MBKO肠道的腓肠肌中的冬瓜原和丝氨碱胺基碱消耗引人注意。而冬瓜原分解和丝氨碱基因序列的表达借助于来提很高，表明提很高的丝氨碱碱度是由于冬瓜原分解和丝氨碱提很高造成了，这确实是为了补救由于水解瑕疵造成了的ATP诱发缺乏。MBKO肠道关节中的碱和柠檬碱反应器的剂量没有推移，这确实是由于—碱转化率提很高造成了，因可以转化为碱的（丙氨碱，甘氨碱和苏氨碱）剂量在MBKO肠道腓肠肌显着减低。此外，丙氨碱谷胱甘肽副产物谷氨碱和脯氨碱的剂量在MBKO腓肠肌中的则更很高。祷告MBKO肠道中的腓肠肌的总ATP碱度也少于Fl/Fl依此肠道，尽管两种基因序列型的碱剂量颇为。这再进一步赞同了MBKO关节真核细胞使用量减低，缺乏以谷胱甘肽碱的论述。因此，从关节到肝脏的冬瓜原异生的丙氨碱输借助于减低，造成了祷告的MBKO肠道中的丙氨碱的反应器程度较低。总之结果表明，关节来源的BDNF在祷告之前缺乏可损害FAO，造成了脂类胺基碱的堆积和ATP诱发缺乏，因而代偿连续性提很高丝氨碱并提很高了谷胱甘肽。关节特异连续性BDNF缺乏则会逼近平常正向的自噬并加强关节急于。动能负平衡点可提很高手脚亚基水解和线粒精子碱度，但在祷告MBKO肠道腓肠肌中的总剂量提很高，表明祷告造成了的亚基质谷胱甘肽被抑制。在祷告后，雌连续性MBKO肠道的革新运动量减低程度提很高，而平常正向的肝脏萎缩提很高，这与较很高的反应器游离FA程度之外。在祷告MBKO肠道的腓肠肌中的，总亚基泛素化和泛素多肽（MuRF1和atrogin1）的丰度未曾变，表明泛素/亚基酶体种系统不进行MBKO肠道的异常关节神经科改变。因AMPK（营养素应激正向自噬的主要可调因次子）的活连续性在祷告MBKO肠道的腓肠肌中的也逼近，所写推测平常正向的自噬效用在MBKO肠道中的逼近。再进一步物理辨认借助于，AMPK酪氨碱的ULK1的Ser555磷碱化（自噬起始标记物）在祷告的MBKO腓肠肌中的显着提很高，同时LC3酯化和p62降解减低。此外，免疫荧光着色显示在祷告的MBKO的腓肠肌中的LC3卡片较少。自噬抑制次子mTOR的表达借助于来和活连续性在MBKO肠道关节中的之外上升时。关节特异连续性BDNF缺乏可造成了本品反抗的发生与的发展。关节烷基单冬瓜的积累或肌肉有组织中的低效的真核细胞活连续性可造成了手脚连续性本品反抗，在MBKO肠道的腓肠肌中的检测到这两种推移。MBKO肠道显示借助于本品反抗的特征，如平常很高血冬瓜，很高本品血症，耐受提很高。此外，本品正向的营养素在MBKO肠道腓肠肌中的减低，但未曾散见于白色肝脏。本品注解MBKO肠道腓肠肌中的正向Akt和AS160的磷碱化相对较弱，该效用与营养素减低一致。总的来说，本文所写揭示了关节源连续性BDNF在营养素缺乏时以特定连续性别的方式加强新陈代谢适应，而肌肉有组织中的BDNF生成缺乏可加强新陈代谢连续性肌病和本品反抗的的发展。本深入研究主要由University of Oklahoma Health Sciences Centre和香港大学海洋生物深入研究院陈志斌该机构完成，香港大学李志伟(Chi Wai Lee)为联合通讯所写。中的国医学深入研究院药物深入该中心杨秀颖博士为第一所写，University of Oklahoma Health Sciences Centre的Daniel Brobst为联合第一所写。原始借助于处：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.