GLP-1ニューロンのCCK刺激には、グルタミン酸作動性シナプス入力のα1-アドレンセプター媒介媒介の増加が含まれます

目的：グルカゴン様ペプチド1（GLP-1）は、食物摂取の中心的な調節に関与しています。これは、主に脳幹内にあるPreproglucagon（PPG）ニューロンによって脳内で生成されます。これらのニューロンは、視床下部の食欲中心を含む脳全体に広く投影され、満腹に関連する信号を伝えると考えられています。以前の研究は、それらがレプチンと求心性迷走神経の電気活性によって直接活性化されることを実証しました。別の満腹ホルモンであるコレシストキニン（CCK）も、脳幹ニューロンの活性化に関連しており、それが核トラクタス・ソリタリウス（NTS）から中央投射ニューロンを介して部分的に作用する可能性があることを示唆しています。この研究の目的は、CCKをNTS-PPGニューロンの集団に結び付けるニューロン回路を調査することでした。 研究設計と方法：PPGプロモーターの制御下で黄色の蛍光タンパク質（VENUS）を発現するトランスジェニックマウスを使用して、in vitroでPPGニューロンを特定し、電気的および薬理学的プロファイルを記録しました。 結果：NTSのPPGニューロンは、CCKとエピネフリンによって励起されましたが、メラノコルチン受容体アゴニストメラノタンIIによっては励起されませんでした。CCKとエピネフリンの両方が、PPGニューロンへのグルタミン酸作動性伝達を増加させるために作用し、これにはα（1）アドレナリン受容体の活性化が含まれました。アドレナリン作動性シグナル伝達の阻害は、CCKの興奮性作用を廃止しました。 結論：CCKは、アドレナリン性ニューロンとグルタミン酸作動性ニューロンを含む回路によってNTS-PPG細胞を活性化します。NTS-PPGニューロンは、長期エネルギーバランスと短期栄養状態と消化状態の両方を示すさまざまな末梢信号を統合して、給餌および自律的回路への出力信号を生成します。

OBJECTIVE: Glucagon-like peptide 1 (GLP-1) is involved in the central regulation of food intake. It is produced within the brain by preproglucagon (PPG) neurons, which are located primarily within the brain stem. These neurons project widely throughout the brain, including to the appetite centers in the hypothalamus, and are believed to convey signals related to satiety. Previous work demonstrated that they are directly activated by leptin and electrical activity of the afferent vagus. Another satiety hormone, cholecystokinin (CCK), has also been linked to activation of brain stem neurons, suggesting that it might act partially via centrally projecting neurons from the nucleus tractus solitarius (NTS). The aim of this study was to investigate the neuronal circuitry linking CCK to the population of NTS-PPG neurons. RESEARCH DESIGN AND METHODS: Transgenic mice expressing yellow fluorescent protein (Venus) under the control of the PPG promoter were used to identify PPG neurons in vitro and to record their electrical and pharmacological profile. RESULTS: PPG neurons in the NTS were excited by CCK and epinephrine, but not by the melanocortin receptor agonist melanotan II. Both CCK and epinephrine acted to increase glutamatergic transmission to the PPG neurons, and this involved activation of α(1)-adrenergic receptors. Inhibition of adrenergic signaling abolished the excitatory action of CCK. CONCLUSIONS: CCK activates NTS-PPG cells by a circuit involving adrenergic and glutamatergic neurons. NTS-PPG neurons integrate a variety of peripheral signals that indicate both long-term energy balance and short-term nutritional and digestional status to produce an output signal to feeding and autonomic circuits.