Sci Signal：骨骼肌表皮BDNF控制机体能量代谢且存在性别差异

脂质主要负责运动，同时也在能量新陈代谢平衡中就会发挥重要依赖性。脂质通过对糖、脂质及等能量新陈代谢位点的碳水既有合物、能用、储存等参与能量新陈代谢平衡。脂质的一个重要新陈代谢特质是可根据各有不同脂类周边环境选择各有不同能量位点，这一周期性又被称为“新陈代谢灵活适度”。在绝食或运动过后，脂质可减低脂类的碳水既有合物，从首选能用糖转换为能用脂，从而为严重制约依赖而转既有成ATP的许多组织器官延续供给。在生长激素反抗或者肥胖的前提，这种“新陈代谢灵活适度”就会丧失或减弱。以往比对认为，这种新陈代谢适度为了让是由极低分子量的细胞质内脂类硫酸（FAO）的副产品依靠，可以变构适度消除催既有反应方面的复合物，从而使催既有反应的新陈代谢流减慢，但是实际情况远远更为复杂。脂质的另一个重要特质是具有生理功能，转既有成躯干特异性来调控机对各种周边环境下的能量新陈代谢。脑源适度神经脂类特异性（BDNF）是神经脂类特异性表亲的一员，同时在水肿许多组织包括脂质中就会理解，并可调控培养的脂质细胞质脂质新陈代谢。因此，BDNF是否参与脸部能量新陈代谢的调控及其特点值得一提。近期，Science Signaling 在线发表文章了香港大学陈志斌(Chi Bun Chan) 比对所的最新比对成果Muscle-generated BDNF is a sexually dimorphic myokine thatcontrols metabolic flexibility。该比对首次在食肉动物极低度推断出绝食可其会雌适度肠道（而非雄适度）脂质的BDNF理解。在绝食过后，脂质从适用碳水既有合物演变为脂类作为能量位点来源。雌适度肠道中就会脂质BDNF的不够正当了这种新陈代谢转换并随之而来米粒坏死，躯干力量增大和生长激素反抗。因此，脂质转既有成的BDNF需要帮助雌适度肠道绝食过后赢取新陈代谢为了让。本文比对中就会，原作者首先验证了在雌适度肠道中就会BDNF是一种绝食其会的躯干特异性。24星期绝食可下降时雌适度肠道腓肠肌、趾长伸肌和腓骨前肌中就会BDNF的理解极低度，相应地也提极低了血循环中就会BDNF含有。而该周期性不曾见于雄适度肠道。接下来，原作者比对了BDNF对细胞质呼吸的依赖性及对位点偏好适度的制约。原作者推断出，BDNF执行可直接减低C2C12肌管细胞质的FAO，细胞质DNA使用量，细胞质上皮细胞C、琥珀胺脱氢复合物（SDH）和胺脱氢复合物（PDH）极低度；而非细胞质呼吸极低度和ATP耦合效率却不曾受明清极低制约。因此BDNF对β硫酸的大幅提极低依赖性或许是因细胞质使用量减低归因于。相应地，BDNF兴奋C2C12肌管细胞质中就会AMPK活适度，并减低了细胞质新生的关键调控子PGC-1α的理解极低度。为了考察脂质转既有成的BDNF对能量新陈代谢中就会喂养-和水演变中就会的制约。原作者能用LoxP-Cre重组赢取的脂质特异适度BDNF敲除（MBKO）的肠道进行了一系列体内试验。与对照肠道相比，雄适度MBKO肠道运动量及许多组织组成不曾见明清极低扭转；而雌适度MBKO肠道运动量和粉红色脂肪许多组织明清极低减低，若有脂质分泌的BDNF对运动量的制约具有区分开。再进一步试验原作者主要选用雌适度肠道进行。雌适度MBKO肠道喂养量较长时间，但是脸部新陈代谢极低度增大（耗氧量，二硫酸碳转既有成及可用除此以皆转既有成除此以皆缩减），同时运动缩减。在白昼休息过后，并停止喂养时，Fl/Fl肠道脂质中就会的β-胺既有大幅提极低以减低ATP的转既有成，同时呼吸交换率（RER）增大；但不曾见于MBKO雌鼠，若有脂类仍旧是其转既有成ATP的主要位点。MBKO肠道脂质中就会能量颗粒较少，但脂质新陈代谢有机却在肌细胞质中就会大块。为了再进一步比对BDNF对脂质能量新陈代谢位点的制约，原作者比对了MBKO肠道脂质糖脂新陈代谢及特点。比对表明，绝食MBKO肠道的腓肠肌TG极低度低于Fl/Fl对照鼠。该依赖性或许是由于脂肪分解依赖性大幅提极低随之而来，而非脂类碳水既有合物或者合成受到破坏。绝食MBKO肠道的腓肠肌中就会其会脂类极低度减低，吡啶脂类和神经酰胺的极低度也较极低。细胞质使用量的缩减和β-硫酸受到破坏随之而来FA、吡啶脂类和神经酰胺大块。除了不完全的β-硫酸皆，在绝食的MBKO肠道的腓肠肌中就会糖原和催既有反应新陈代谢物消耗明清极低。而糖原分解和催既有反应遗传的理解减低，表明增大的催既有反应含有是由于糖原分解和催既有反应减低随之而来，这或许是为了补偿由于硫酸缺陷随之而来的ATP转既有成太低。MBKO肠道躯干中就会胺和柠檬胺循环的分子量没有变既有，这或许是由于—胺转既有率减低随之而来，因可以转既有为胺的（酰，甘氨胺和苏氨胺）分子量在MBKO肠道腓肠肌清极低着缩减。此皆，酰新陈代谢副有机谷氨胺和脯氨胺的分子量在MBKO腓肠肌中就会则更极低。绝食MBKO肠道中就会腓肠肌的总ATP含有也低于Fl/Fl对照肠道，尽管两种变异的胺分子量相当。这再进一步支持了MBKO躯干细胞质使用量缩减，太低以新陈代谢胺的观点。因此，从躯干到骨髓的糖原异生的酰负载缩减，随之而来绝食的MBKO肠道中就会酰的循环极低度较少。总之结果表明，躯干来源的BDNF在绝食过后不够可妨碍FAO，随之而来脂质新陈代谢物的大块和ATP转既有成太低，因而代偿适度提极低催既有反应并减低了新陈代谢。躯干特异适度BDNF不够就会减弱和水其会的自噬并有利于躯干无力。能量负平衡可减低脸部蛋白水解和细胞质内含有，但在绝食MBKO肠道腓肠肌中就会总分子量增大，表明绝食随之而来的蛋白质新陈代谢被消除。在绝食后，雌适度MBKO肠道的运动量缩减程度增大，而和水其会的脂肪许多组织萎缩减低，这与较极低的循环其会FA极低度方面。在绝食MBKO肠道的腓肠肌中就会，总蛋白色氨胺既有和色氨胺连接复合物（MuRF1和atrogin1）的丰度不曾变，表明色氨胺/蛋白复合物体系统不参与MBKO肠道的异常躯干生理学扭转。因AMPK（脂类焦虑其会自噬的主要调控特异性）的活适度在绝食MBKO肠道的腓肠肌中就会也减弱，原作者推测和水其会的自噬依赖性在MBKO肠道中就会减弱。再进一步试验推断出，AMPK激活的ULK1的Ser555细胞质（自噬接续标记物）在绝食的MBKO腓肠肌中就会清极低着增大，同时LC3酯既有和p62降解缩减。此皆，免疫荧光染色清极低示在绝食的MBKO的腓肠肌中就会LC3经验值较少。自噬消除子mTOR的理解和活适度在MBKO肠道躯干中就会除此以皆下降时。躯干特异适度BDNF不够可随之而来生长激素反抗的发生与发展。躯干吡啶脂类的积累或脂质中就会低效的细胞质活适度可随之而来脸部适度生长激素反抗，在MBKO肠道的腓肠肌中就会检测到这两种变既有。MBKO肠道清极低示出生长激素反抗的特质，如和水极低血糖，极低生长激素血症，耐受性增大。此皆，生长激素其会的碳水既有合物在MBKO肠道腓肠肌中就会缩减，但不曾见于粉红色脂肪许多组织。生长激素注MBKO肠道腓肠肌中就会其会Akt和AS160的细胞质相比较占优势，该依赖性与碳水既有合物缩减一致。总的来说，本文原作者揭示了躯干源适度BDNF在脂类不够时以特定适度别的方式有利于新陈代谢为了让，而脂质中就会BDNF填充太低可有利于新陈代谢适度肌病和生长激素反抗的发展。本比对主要由University of Oklahoma Health Sciences Centre和香港大学生物科学院陈志斌比对所顺利进行，香港大学李志伟(Chi Wai Lee)为主导通讯原作者。中就会国医学科学院药品比对所杨秀颖耶鲁大学为第一原作者，University of Oklahoma Health Sciences Centre的Daniel Brobst为主导第一原作者。原始引自：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.