視床下部におけるニコチン性アセチルコリン受容体シグナル伝達：食物摂取に対するニコチンの影響に関連するメカニズム

喫煙に関連する健康上のリスクにもかかわらず、米国の人口の最大20％がこの行動において持続しています。体重や食欲を制御するための多くの煙、そして絶滅後の体重増加の恐怖は、継続的な喫煙をやる気にさせることができます。ニコチンとタバコの使用は低体重に関連しており、停止は約4 kgの平均体重増加をもたらします。これは、典型的な非喫煙者の体重への戻りを反映すると考えられています。ニコチン補充療法はこの体重増加を遅らせることができますが、それを完全に防ぐことはできません。ニコチンがどのように体重を減らすことができるかについての基礎となるメカニズムは完全には理解されていません。げっ歯類モデルでは、ニコチンは体重増加を減らし、食物消費を減らし、エネルギー消費を変化させますが、これらの効果はニコチン投与の期間と経路によって異なります。ニコチン性アセチルコリン受容体（NACHRS）を介して作用するニコチンは、視床下部（ARC）の弧状の核におけるオレトリエキシジェニックアグーチ関連ペプチドと食欲不振誘発性プロオピオメラノコルチンニューロンの両方の発火率を増加させます。アーク内のNACHRサブユニット発現の操作は、ニコチンとニコチン性アゴニストのサイトジンが食物摂取量の減少からの能力をブロックする可能性があります。ただし、これがどのように食物摂取を減らすかは正確には不明です。このレビューは、ニコチン、食物摂取、体重増加に関する臨床的および前臨床研究を要約し、アークの栄養回路とニコチンによってどのように調節されるかを探求します。最後に、食物摂取量を減らすためにこの視床下部回路でニコチンがどのように作用するかについての新しい仮説を提案します。意味：このレビューは、ニコチンと食物摂取を調べる臨床的および前臨床研究の包括的かつ更新された要約と、視床下部の摂食回路を調べる最近の研究の要約を提供します。これらの2つのトピックの統合により、NACHRシグナル伝達が視床下部の食物摂取回路をどのように調節するかについての新たな理解につながりました。

Despite health risks associated with smoking, up to 20% of the US population persist in this behavior; many smoke to control body weight or appetite, and fear of post-cessation weight gain can motivate continued smoking. Nicotine and tobacco use is associated with lower body weight, and cessation yields an average weight gain of about 4 kg, which is thought to reflect a return to the body weight of a typical nonsmoker. Nicotine replacement therapies can delay this weight gain but do not prevent it altogether, and the underlying mechanism for how nicotine is able to reduce weight is not fully understood. In rodent models, nicotine reduces weight gain, reduces food consumption, and alters energy expenditure, but these effects vary with duration and route of nicotine administration. Nicotine, acting through nicotinic acetylcholine receptors (nAChRs), increases the firing rate of both orexigenic agouti-related peptide and anorexigenic proopiomelanocortin neurons in the arcuate nucleus of the hypothalamus (ARC). Manipulation of nAChR subunit expression within the ARC can block the ability of nicotine and the nicotinic agonist cytisine from decreasing food intake; however, it is unknown exactly how this reduces food intake. This review summarizes the clinical and preclinical work on nicotine, food intake, and weight gain, then explores the feeding circuitry of the ARC and how it is regulated by nicotine. Finally, we propose a novel hypothesis for how nicotine acts on this hypothalamic circuit to reduce food intake. Implications: This review provides a comprehensive and updated summary of the clinical and preclinical work examining nicotine and food intake, as well as a summary of recent work examining feeding circuits of the hypothalamus. Synthesis of these two topics has led to new understanding of how nAChR signaling regulates food intake circuits in the hypothalamus.