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結果： 成人 POMC 神經(jīng)元中 NR1 亞基對體重調(diào)節(jié)的影響作者最初的重點是成人 POMC 神經(jīng)元中的 NR1 亞基及其在調(diào)節(jié)體重中的作用。使用他莫昔芬誘導的 POMC-CreERT2：：NR1loxp/loxp 小鼠模型，作者刪除了成年小鼠 POMC 神經(jīng)元中的 NR1，以評估其對體重的影響。與同窩對照組相比，隨意喂食食物的 POMC-CreERT2：：NR1loxp/loxp 小鼠的體重沒有顯著差異 （[t（16）] = P > 0.05） （圖 1A）。同樣，POMC-CreERT2：：NR1loxp/loxp 小鼠在 HFD 上沒有顯示體重差異 （[t（16）] = P > 0.05） （圖 1D）。還測量了兩個飲食組的身體成分，與同窩對照組相比，24 周齡后的瘦體重或脂肪量沒有發(fā)現(xiàn)顯著差異（圖 1B、C、E 和 F）。這些發(fā)現(xiàn)表明，ARC POMC 神經(jīng)元中的 NMDAR 在能量平衡中不起關鍵作用，這與先前對產(chǎn)前 NR1 缺陷的觀察結果一致。POMC 神經(jīng)元中 NR1 亞基的缺失會破壞葡萄糖代謝，而與體重變化無關接下來，作者研究了 NR1 在 POMC 神經(jīng)元調(diào)節(jié)葡萄糖代謝中的作用，而與能量平衡的變化無關。在喂食標準食物或 HFD 的雄性小鼠上進行 GTT 、 ITT 和 PTT。成人 POMC 神經(jīng)元中的 NR1 缺失顯著損害了葡萄糖耐量和丙酮酸耐量，并增加了胰島素抵抗（圖 2）。這在兩個飲食組中都很明顯。食物喂養(yǎng)的小鼠表現(xiàn)出葡萄糖耐量的顯著差異 [GTT，食物曲線下面積 （AUC）：t（11） = 16.29，P < 0.05 （圖 2A）]，而 HFD 喂養(yǎng)的小鼠表現(xiàn)出葡萄糖處理受損的趨勢 [GTT，HFD AUC：t（11） = 1.97，P = 0.07]（圖 2D）。ITT 顯示食物喂養(yǎng)的小鼠 [ITT，食物 AUC：t（11） = 14.84，P < 0.05 [圖 2B）] 和 HFD 喂養(yǎng)的小鼠 [ITT，HFD AUC：t（9） = 2.367，P < 0.05 （圖 2E）] 的胰島素抵抗顯著增加。此外，當提供丙酮酸作為燃料源 （PTT） 時，食物喂養(yǎng)的小鼠 [PTT，食物 AUC：t（11） = 10.27，P < 0.05 [圖 2C）] 和喂養(yǎng) HFD [PTT，HFD AUC：t（9） = 3.163，P < 0.05 [圖 2F）] 的 小鼠都表現(xiàn)出血糖水平升高，表明葡萄糖產(chǎn)生增加。這些數(shù)據(jù)強調(diào)了 NR1 亞基在 POMC 神經(jīng)元中調(diào)節(jié)葡萄糖代謝的特定作用，與體重無關。POMC 神經(jīng)元中 NR1 亞基的缺失消除了運動后觀察到的胰島素敏感性增強作者進一步探討了 NR1 亞基在 POMC 神經(jīng)元中調(diào)節(jié)運動后胰島素敏感性的作用。喂食標準食物飲食的小鼠經(jīng)歷一次 HIIE，然后進行 ITT（圖 3A）。與久坐狀態(tài)相比，運動顯著提高了胰島素敏感性（圖 3B 和 C），ITT 期間更高的葡萄糖處理率證明了這一點，這導致血糖的 AUC 降低（圖 3F）。為了更好地評估胰島素敏感性，作者重點關注了對胰島素給藥的早期反應。選擇 15 分鐘的間隔以盡量減少低血糖引發(fā)的反調(diào)節(jié)反應的影響 。在這里，與久坐狀態(tài)相比，接受 HIIE 的小鼠表現(xiàn)出胰島素介導的血糖水平顯著降低（圖 3E）。值得注意的是，在表達 POMC 的成年細胞中缺失 NR1 消除了運動后觀察到的 HIIE 誘導的胰島素敏感性增強（圖 3E 和 F）。這表明 NR1 在運動介導的胰島素反應性改善中起著至關重要的作用。值得注意的是，相同的小鼠在 14 個月大時接受了 HIIE 后的 ITT。老年野生型 （WT） 小鼠表現(xiàn)出更高的胰島素敏感性;然而，在 POMC 神經(jīng)元中缺乏 NR1 的小鼠中，這種反應仍然減弱（圖 3D、G 和 H），表明這種機制的功能與年齡無關。考慮到運動對胰島素敏感性的持續(xù)影響，這種影響可以在運動后持續(xù) 2-3 天，作者進一步評估了 POMC 神經(jīng)元中 NR1 的缺失如何影響這種延長的反應。在運動后 24 小時和 48 小時，與對照同窩小鼠相比，POMC 神經(jīng)元中缺乏 NR1 的小鼠胰島素敏感性顯著降低。這種敏感性的降低是短暫的，運動后 48 小時觀察到明顯的逆轉，支持 NR1 響應運動對胰島素敏感性的時間調(diào)節(jié) [ITT AUC，WT HIIE t（36） = 7.61 后 3 小時，P < 0.05，WT HIIE t（36） 后 24 小時 = 3.60，P < 0.05，WT HIIE t（36） 后 48 小時 = 0.50，P > 0.05;ITT，HIIE t（36） = 3.89 后 3 小時敲除 （KO），P < 0.05，HIIE t（36） = 3.17 后 24 小時 KO，< 0.05，HIIE t（36） = 2.49 后 48 小時KO，P > 0.05（圖 3F）;ITT AUC，WT 久坐 vs. HIIE 后 3 小時 t（14） = 3.63，P < 0.05，WT HIIE 后 3 小時 vs. KO 久坐 KO HIIE t（14） 后 3 小時 = 1.27，P < 0.05，WT HIIE 后 3 小時 vs . KO HIIE t（14） 后 3 小時 = 2.30，P > 0.05，WT 久坐 vs. HIIE t（14） 后 3 小時 KO = 1.21， P > 0.05，HIIE t（14） = 0.33 后 WT 久坐 vs. KO 久坐，P > 0.05，HIIE t（14） = 0.90 后 KO 久坐 vs. KO，P > 0.05（圖 3H）]。運動誘導的 ARC POMC 神經(jīng)元激活需要 NR1 亞基為了確定 POMC 神經(jīng)元中 NR1 的缺失是否消除了運動誘導的 ARC POMC 神經(jīng)元的激活，作者對來自 POMC-CreERT2：：NR1loxp/loxp：：td-tomato 小鼠和對照小鼠的成年 ARC POMC 神經(jīng)元進行了全細胞膜片鉗電生理記錄 （POMC-hrGFP [POMC–人源化海腎綠色熒光蛋白]）。在 7 只 POMC-hrGFP 小鼠的 ARC 喙尾軸沿 68 個 POMC 神經(jīng)元中進行了全細胞膜片鉗記錄，這些小鼠處于 HIIE（n = 4 只小鼠）或久坐狀態(tài)（n = 3 只小鼠）（圖 4）。對于久坐不動的 WT 小鼠，ARC POMC 神經(jīng)元的平均靜息膜電位為 -45 ± 1.0 mV（數(shù)據(jù)表示參見圖 4）和過沖動作電位 （n = 32）。對于運動小鼠，ARC POMC 神經(jīng)元的平均靜息膜電位為 -42 ± 0.7 mV 和過沖動作電位 （n = 36） [WT HIIE t（66） = 2.63，P < 0.05 （圖 4F）]。與先前報告的結果 （16） 類似，運動誘導的去極化與自發(fā)性 EPSC （sEPSC） 的增加相關 [WT HIIE t（63） = 2.40，P < 0.05 （圖 4H）] 但 sEPSC 振幅或動作電位頻率沒有顯著差異。 為了評估 NR1 在急性運動后 ARC POMC 神經(jīng)元激活中的作用，對 6 只 POMC-CreERT2：：NR1loxp/loxp：：td-tomato 小鼠的 ARC 核喙尾軸的 37 個 POMC 神經(jīng)元進行了全細胞膜片鉗記錄，這些小鼠處于 HIIE（n = 3 只小鼠）或久坐狀態(tài)（n = 3 只小鼠）[圖 5).對于缺乏 NR1 的久坐小鼠，ARC POMC 神經(jīng)元的平均靜息膜電位為 -42 ± 1.3 mV（數(shù)據(jù)顯示見圖 5）和超調(diào)動作電位 （n = 17）。對于沒有 NR1 的運動小鼠，ARC POMC 神經(jīng)元的平均靜息膜電位為 -42 ± 1.0 mV 和過沖動作電位 （n = 20）。與久坐不動的 POMC-CreERT2：：NR1loxp/loxp 小鼠的值相比，來自運動小鼠的 POMC 神經(jīng)元在靜息膜電位方面沒有表現(xiàn)出顯著差異。同樣，久坐和運動的 POMC CreERT2：：NR1loxp/loxp：：td-tomato 小鼠之間的 sEPSC 頻率和振幅以及動作電位頻率沒有顯著差異。總之，這些數(shù)據(jù)表明 NR1 亞基是急性運動后激活 ARC POMC 神經(jīng)元所必需的。總結 總之，POMC 神經(jīng)元中 NR1 亞基的缺失損害了葡萄糖代謝，并減輕了急性運動后胰島素敏感性的增加。此外，電生理記錄表明，NR1 亞基的選擇性缺失消除了 POMC 神經(jīng)元中運動誘導的可塑性。然而，無論飲食如何，POMC 神經(jīng)元中 NR1 亞基的特異性缺失都不會影響體重?？傊?，這些數(shù)據(jù)強調(diào)了 NMDAR 在 POMC 神經(jīng)元中的作用，對于葡萄糖代謝和運動誘導的胰島素敏感性改善至關重要。
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