2022年8月26日,中国科学院深圳先进技术研究院朱英杰团队在Nature旗下著名期刊Molecular Psychiatry (IF 15.9)在线发表题为“A circuit from lateral septum neurotensin neurons to tuberal nucleus controls hedonic feeding”的研究论文。该研究揭示了以追求美食奖赏为动机的享乐性进食和以维持能量平衡为驱动力的稳态进食存在不同的大脑调控网络,并且证实了外侧隔核(lateral septum, LS)中的神经降压素(neurotensin, Nts)阳性神经元是调控享乐性进食的关键节点,外侧隔核投射到下丘脑结节核(TU)的神经环路是抑制享乐性进食和治疗肥胖的潜在靶标。

近年来,全球超重和肥胖人数逐步上升,其中一个重要原因就是美味可口、高能量食品的增多和获取的便利性,使得人们在满足了基本的能量需求后,还会额外摄入更多的美味食物。摄食行为根据内在驱动力的不同,可以分为两大类:稳态摄食(homeostatic feeding)和享乐性摄食(hedonic feeding)。稳态摄食作为维持机体能量平衡最重要的动机行为之一,通过机体自身的反馈信号进行调节,其神经调控机制已经被广泛研究。而享乐性摄食由摄入美味食物的愉悦感所驱动,不依赖于机体的代谢需求,因此它极易诱发暴饮暴食等不良的饮食失调行为。但是,我们对调控享乐性摄食的神经环路并不十分清楚。
文章中外侧隔核(lateral septum, LS)包含由不同分子标记定义的各种神经元群,为了进一步鉴定被享乐性进食激活的LS神经元群,研究人员通过使用美国Bio-Techne公司旗下子品牌ACD公司RNAscope原位检测技术在小鼠脑组织原位检测了神经元活性标志物c-fos与LS神经元标志物Nts, Penk, Crhr2的表达与分布。文章中使用的是RNAscope多通道荧光检测试剂盒,可以在一个样本中同时对多个靶标进行共标。通过LS神经元标志物Nts, Penk, Crhr2分别与神经元活性标志物c-fos进行共染,可以判断三种标志物分别标记的LS神经元在享乐性进食中被激活的情况。下图C, D, E为RNAscope检测的结果,绿色信号点为c-fos的RNA表达,红色信号点分别为Nts, Penk, Crhr2的RNA表达。RNAscope检测结果可以清晰的判断三种LS神经元群中c-fos的表达情况,即不同LS神经元群被激活的情况。除了定性研究外,因为RNAscope检测达到了单分子检测的灵敏度,结果还可以进行定量分析。作者也进行了LS神经元激活的定量分析(图F),结果表明57.6% ± 2.5%的享乐性进食激活的LS神经元(c-fos表达)是Nts阳性的,而19.7%± 2.5%是Penk阳性,13.5%± 1.3%是Crhr2阳性,因此在享乐性进食中主要激活的是Nts标记的LS神经元。
另外为了证实Nts阳性的神经元是谷氨酸能兴奋性神经元还是GABA能抑制性神经元,作者同样用RNAscope的方法在小鼠脑组织原位检测了谷氨酸能兴奋性神经元marker vGluT2与GABA能抑制性神经元marker vGAT以及Nts的表达与分布(图G中红色信号点是Nts的RNA信号,绿色信号点是vGAT的RNA信号),从RNAscope检测结果可以看出,Nts的RNA信号与vGAT的RNA信号完全重叠,说明LS中Nts阳性的神经元都是GABA能抑制性神经元。图H为定量分析结果。

原文:https://www.nature.com/articles/s41380-022-01742-0
鸣谢:感谢ACD FAS专员刘博对本推文的校准。
RNAscope是一种可在组织或细胞原位检测单一分子RNA的原位杂交技术。它是基于ACD专利的双zz型探针设计,寡核苷酸互补配对的信号放大系统,通过酶催化底物,可在显微镜下看到荧光或可见光的信号。不仅实现了单一分子RNA的原位检测,还可实现在一张组织切片上最多标记4个不同的RNA分子。根据试剂盒的不同,分为荧光试剂盒和可见光试剂盒。该技术可以应用到多种类型的样本中,如石蜡包埋样本,冰冻样本,贴壁细胞,悬浮细胞样本等。

注:截至2022年5月RNAscope技术已在线发表6200+篇高点数SCI文献(27%发表在CNS上)
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