Sci Signal：骨骼肌分泌物BDNF控制机体能量代谢且存在性别差异

脑秘密组织主要全权负责运动所，同时也在热量细胞内平衡之中发挥重要起着。脑秘密组织通过对冬瓜、人精三子及等热量细胞内官能团的新陈细胞内、利用、储存等同步进行热量细胞内平衡。脑秘密组织的一个重要细胞内特质是可根据不同食物环境选择不同热量官能团，这一现象又被称为“细胞内灵活病态”。在绝食或运动所其间，脑秘密组织可增高胺基碱的新陈细胞内，从首选利用冬瓜转换成为利用脂，从而为严重忽视而非同现出新ATP的秘密组织器官维持供给。在抗生素顽抗或者肥胖的情况下，这种“细胞内灵活病态”会夺去或西移动。以往研究成果认为，这种细胞内病态直接受到影响是由高溶解度的蛋白质内胺基碱锌（FAO）的副产品高度集之中，可以变构病态抑止冬瓜酵解具体的酶，从而使冬瓜酵解的细胞内流减慢，但是实际情况能比更为复杂。脑秘密组织的另一个重要特质是兼具内分泌功能，非同现出新躯干变异来调控机体对各种环境下的热量细胞内。脑源病态神经食物变异（BDNF）是神经食物变异家族的一员，同时在泌尿系统对秘密组织包括脑秘密组织之中暗示，并可缓冲培育出的脑秘密组织蛋白质人精三子细胞内。因此，BDNF是否同步进行全身热量细胞内的调控及其特质值得一提。近期，Science Signaling 在线发表了香港大学陈志斌(Chi Bun Chan) 研究成果组的最新研究成果成果Muscle-generated BDNF is a sexually dimorphic myokine thatcontrols metabolic flexibility。该研究成果首次在动物素质找到绝食可起着于雌病态活体（而非雄病态）脑秘密组织的BDNF暗示。在绝食其间，脑秘密组织从使用碳水化合物转变为胺基碱作为热量官能团举例。雌病态活体之中脑秘密组织BDNF的太较少阻止了这种细胞内转换成并避免血管壁坏死，躯干力量降低和抗生素顽抗。因此，脑秘密组织非同现出新的BDNF只能设法雌病态活体绝食其间获得细胞内直接受到影响。本文研究成果之中，创作者首先验证了在雌病态活体之中BDNF是一种绝食起着于的躯干变异。24小时绝食可升高雌病态活体腓肠肌、趾长伸肌和胫骨前肌之中BDNF的暗示素质，也就是说地也降低了血循环之中BDNF甜度。而该现象没广布雄病态活体。接下来，创作者分析了BDNF对细胞质新陈细胞内的起着及对官能团偏好病态的受到影响。创作者找到，BDNF妥善处理可直接增高C2C12肌管蛋白质的FAO，细胞质DNA量，蛋白质色素C、琥珀碱脱氢酶（SDH）和碱脱氢酶（PDH）素质；而非细胞质新陈细胞内素质和ATP电磁效能却没深受轻微受到影响。因此BDNF对β锌的强化起着意味著是因细胞质量增高所致。也就是说地，BDNF刺激C2C12肌管蛋白质之中AMPK活病态，并增高了细胞质新生的关键缓冲三子PGC-1α的暗示素质。为了调研脑秘密组织非同现出新的BDNF对热量细胞内之中吃-空腹转变之中的受到影响。创作者利用LoxP-Cre重组获得的脑秘密组织特异病态BDNF敲除（MBKO）的活体同步进行了一系列精三子试验中。与对照活体相比，雄病态MBKO活体腰围及秘密组织都是由没见轻微改变；而雌病态MBKO活体腰围和白色脂肪蛋白质轻微增高，提示脑秘密组织分泌的BDNF对腰围的受到影响兼具病态别差异。大幅度试验中创作者主要采用雌病态活体同步进行。雌病态MBKO活体吃量正常，但是全身细胞内素质降低（耗氧量，氧气非同现出新及除此以外除此以外非同现出新除此以外缩减），同时运动所缩减。在白天休息其间，并停止吃时，Fl/Fl活体脑秘密组织之中的β-锌起着强化以增高ATP的非同现出新，同时新陈细胞内交换部将（RER）降低；但没广布MBKO雌鼠，提示冬瓜类仍旧是其非同现出新ATP的主要官能团。MBKO活体脑秘密组织之中热量微粒很低，但人精三子细胞内转化却在肌蛋白质之中堆积。为了大幅度研究成果BDNF对脑秘密组织热量细胞内官能团的受到影响，创作者研究成果了MBKO活体脑秘密组织冬瓜脂细胞内及特质。研究成果说明，绝食MBKO活体的腓肠肌TG素质低于Fl/Fl对照鼠。该起着意味著是由于脂肪分解起着强化避免，而非胺基碱新陈细胞内或者合成深毁损。绝食MBKO活体的腓肠肌之中游离胺基碱素质增高，酰单糖和神经酰胺的素质也高。细胞质量的缩减和β-锌深毁损避免FA、酰单糖和神经酰胺堆积。除了不显然的β-锌外，在绝食的MBKO活体的腓肠肌之中冬瓜原和冬瓜酵解细胞内物消耗轻微。而冬瓜原分解和冬瓜酵解基因的暗示增高，说明降低的冬瓜酵解甜度是由于冬瓜原分解和冬瓜酵解增高避免，这意味著是为了补偿由于锌太较少之处避免的ATP非同现出新太较少。MBKO活体躯干之中碱和柠檬碱循环的溶解度未叠加，这意味著是由于—碱转化成部将增高避免，因可以转化成为碱的（丙氨碱，甘氨碱和苏氨碱）溶解度在MBKO活体腓肠肌非同着缩减。此外，丙氨碱分解细胞内副转化谷氨碱和脯氨碱的溶解度在MBKO腓肠肌之中则更高。绝食MBKO活体之中腓肠肌的总ATP甜度也低于Fl/Fl对照活体，尽管两种基因型的碱溶解度相当。这大幅度全力支持了MBKO躯干细胞质量缩减，太较少以分解细胞内碱的观念。因此，从躯干到肾脏的冬瓜原异生的丙氨碱输出新缩减，避免绝食的MBKO活体之中丙氨碱的循环素质很低。总之结果说明，躯干举例的BDNF在绝食其间太较少可损害FAO，避免人精三子细胞内物的堆积和ATP非同现出新太较少，因而代偿病态降低冬瓜酵解并增高了分解细胞内。躯干特异病态BDNF太较少会西移动空腹起着于的自噬并增进躯干不了。热量负平衡可增高全身蛋白水解和蛋白质内甜度，但在绝食MBKO活体腓肠肌之中总溶解度降低，说明绝食避免的蛋白质分解细胞内被抑止。在绝食后，雌病态MBKO活体的腰围缩减程度降低，而空腹起着于的脂肪蛋白质变小增高，这与高的循环游离FA素质具体。在绝食MBKO活体的腓肠肌之中，总蛋白泛素化和泛素连接酶（MuRF1和atrogin1）的轻元素没变，说明泛素/蛋白酶体系统对不同步进行MBKO活体的异常躯干生理学改变。因AMPK（食物应激起着于自噬的主要缓冲变异）的活病态在绝食MBKO活体的腓肠肌之中也西移动，创作者推测空腹起着于的自噬起着在MBKO活体之中西移动。大幅度试验中找到，AMPK酪氨酸的ULK1的Ser555磷碱化（自噬起始标记物）在绝食的MBKO腓肠肌之中非同着降低，同时LC3酯化和p62降解缩减。此外，免疫荧光染非同示在绝食的MBKO的腓肠肌之中LC3点数较较少。自噬抑止三子mTOR的暗示和活病态在MBKO活体躯干之中除此以外升高。躯干特异病态BDNF太较少可避免抗生素顽抗的牵涉到与发展。躯干酰单糖的积累或脑秘密组织之中低效的细胞质活病态可避免全身病态抗生素顽抗，在MBKO活体的腓肠肌之中检测到这两种叠加。MBKO活体非同示出新抗生素顽抗的特质，如空腹高血冬瓜，高抗生素血症，耐深受降低。此外，抗生素起着于的新陈细胞内在MBKO活体腓肠肌之中缩减，但没广布白色脂肪蛋白质。抗生素注MBKO活体腓肠肌之中起着于Akt和AS160的磷碱化相对较弱，该起着与新陈细胞内缩减一致。总的来说，本文创作者揭示了躯干源病态BDNF在食物太较少时以特定病态别的方式增进细胞内直接受到影响，而脑秘密组织之中BDNF分解成太较少可增进细胞内病态肌病和抗生素顽抗的发展。本研究成果主要由University of Oklahoma Health Sciences Centre和香港大学脊椎动物科学院陈志斌研究成果组已完成，香港大学李志伟(Chi Wai Lee)为合作通讯创作者。之中国医科大学口服研究成果所杨秀颖博士为第一创作者，University of Oklahoma Health Sciences Centre的Daniel Brobst为合作第一创作者。原始出新处：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.