神經(jīng)緊張素（NTS）是由淋巴管內(nèi)皮細胞產(chǎn)生的分泌肽，以往研究表明NTS通過旁分泌信號與與神經(jīng)降壓素受體2（NTSR2）相互作用，抑制棕色脂肪組織的活性。然而，NTSR2的細胞類型特異性作用和長期生理功能，特別是它在白色脂肪細胞中的作用方式仍然未知。
2025年1月3日， 復旦大學生命科學學院李晉研究員、黃河研究員、鄭琰研究員團隊在Cell Research (IF28.1)發(fā)表題為“Neurotensin-Neurotensin Receptor 2 signaling in adipocytes suppresses food intake through regulating ceramide metabolism”的研究論文。文章闡明白色脂肪細胞中的NTS-NTSR2信號可以通過直接控制脂質(zhì)代謝和GDF15的產(chǎn)生來調(diào)節(jié)食物攝入，神經(jīng)酰胺C20-C24是調(diào)節(jié)哺乳動物食物攝入的關(guān)鍵因素。
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基因信息
Gfral：神經(jīng)營養(yǎng)因子家族ɑ樣受體
實驗動物
10-12周齡雄性小鼠
病毒產(chǎn)品
AAV-shGfral
注射方式及用量
腦立體定位注射，30nL
AAV-shGfral有效降低AP/NTS區(qū)Gfral的表達
01 研究結(jié)果
1、白脂肪細胞中的NTS-NTSR2信號調(diào)節(jié)食物攝入
轉(zhuǎn)錄組學分析發(fā)現(xiàn)，HFD顯著上調(diào)了Ntsr2的表達，特別是在附睪WATs（eWAT）中，因此研究團隊進一步探討了NTSR2在白色脂肪細胞中的功能。通過建立Ntsr2脂肪細胞特異性敲除小鼠模型，發(fā)現(xiàn)正常飲食飼養(yǎng)的Ntsr2 AKO小鼠和對照組小鼠體重擔當，但當喂食HFD時，Ntsr2 AKO小鼠的體重高于對照組小鼠；當把Ntsr2 AKO小鼠飼養(yǎng)于熱中性環(huán)境中時，體重也出現(xiàn)了類似的升高。此外，Ntsr2 AKO小鼠在葡萄糖耐量試驗和胰島素耐量試驗中的表現(xiàn)也較差。與Ntsr2-BKO小鼠相比，Ntsr2 AKO小鼠的食物攝入量顯著增加；通過對Ntsr2-AKO小鼠進行配對喂養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)Ntsr2 AKO小鼠的代謝變化主要是由食物攝入引起的。將含有重組NTS肽的水凝膠注射到野生型C57BL6/J小鼠的iWAT或eWAT中，結(jié)果顯示NTS的局部釋放導致瘦小鼠和肥胖小鼠的食物攝入量減少，但對Ntsr2-AKO小鼠的食物攝入沒有影響，表明NTS通過與脂肪細胞中的NTSR2相互作用來調(diào)節(jié)食物攝入。上述結(jié)果表明，NTS-NTSR2信號通過對脂肪組織的直接影響來調(diào)節(jié)食物攝入。
脂肪組織中的NTS-NTSR2信號調(diào)節(jié)食物攝入
2、NTS-NTSR2信號傳導影響脂肪細胞神經(jīng)酰胺代謝
磷酸化蛋白質(zhì)組學分析顯示Ntsr2耗竭誘導了CerS2蛋白磷酸化的升高，免疫印跡結(jié)果證實NTS抑制了原代脂肪細胞中CerS2的磷酸化。通過脂質(zhì)組學測定發(fā)現(xiàn)在Ntsr2 AKO小鼠的eWAT中，作為CerS2產(chǎn)物的C20-C24神經(jīng)酰胺在所有神經(jīng)酰胺中增加。由于內(nèi)源性神經(jīng)酰胺合成對食物攝入的生理功能尚未被報道，研究人員建立了CerS2基因單拷貝缺失小鼠模型。CerS2+/-小鼠的食物攝入量減少，并在局部補充WATs中神經(jīng)酰胺C22（而非C16）后得到上調(diào)。將含有shRNA的AAV注射到iWAT或eWAT中來敲低CerS2，可以降低局部神經(jīng)酰胺C20-C24的豐度；CerS2敲低也使Ntsr2-AKO誘導的食物攝入上調(diào)正常化。這些數(shù)據(jù)表明，脂肪細胞中的神經(jīng)酰胺代謝有助于NTS-NTSR2信號調(diào)節(jié)食物攝入。進一步的分析表明NTS-NTSR2信號調(diào)節(jié)神經(jīng)酰胺C20-C24的合成，進而影響WATs中UPR的水平。
NTS-NTSR2信號調(diào)節(jié)WATs神經(jīng)酰胺代謝
3、NTS-NTSR2信號通過調(diào)節(jié)GDF15影響食物攝入
研究人員發(fā)現(xiàn)Gdf15基因及其編碼產(chǎn)物GDF15在Ntsr2-AKO小鼠的eWAT和iWAT（但不是BAT）中下調(diào)；不僅如此，GDF15蛋白在喂食飼料或HFD的Ntsr2-AKO小鼠的血清中也下調(diào)。相比之下，iWAT中水凝膠局部釋放NTS肽上調(diào)了瘦和肥胖小鼠的血清GDF15。為了驗證對照組和Ntsr2-AKO小鼠之間的食物攝入差異是否依賴于GDF15信號傳導，研究人員通過AAV注射敲低GDF15受體Gfral。結(jié)果顯示，Gfral的敲低消除了iWAT中Ntsr2-AKO或NTS局部治療引起的食物攝入變化，并使NTSR2 AKO小鼠的體重增長速度減慢。表明WATs中的NTS-NTSR2信號通過GDF15信號調(diào)節(jié)食物攝入。進一步測試表明，NTS-NTSR2信號傳導調(diào)節(jié)了C20-C24神經(jīng)酰胺的合成，從而影響了小鼠GDF15的產(chǎn)生和食物攝入。
GDF15水平的降低導致 Ntsr2 AKO小鼠食物攝入量的增加
02 研究結(jié)論
本研究為NTS-NTSR2信號在代謝調(diào)節(jié)中的功能和相關(guān)機制提供了獨特的見解。除了NTS，還發(fā)現(xiàn)了LEC產(chǎn)生的其他分泌蛋白，這些研究將共同啟發(fā)未來關(guān)于LEC如何通過分泌蛋白與外周器官/組織相互作用以及如何調(diào)節(jié)代謝穩(wěn)態(tài)的工作。