Sci Signal：骨骼肌新陈代谢BDNF控制机体能量代谢且存在性别差异

肌肉组织组织主要负责运动，同时也在能量葡萄牛奶平衡当中展现重要起到。肌肉组织组织通过对牛奶、细胞内及等能量葡萄牛奶底物的营养、借助、储存等投身于能量葡萄牛奶平衡。肌肉组织组织的一个重要葡萄牛奶特征是可根据多种不同营养周围环境选择多种不同能量底物，这一物理现象又被称为“葡萄牛奶弹病态”。在禁欲或运动在此期间，肌肉组织组织可增大鲤肪盐酸的营养，从值得一提的是借助牛奶切换为借助鲤，从而为比较严重依靠而引致ATP的组织器官维持供给。在本品抵抗或者肥胖的原因下，这种“葡萄牛奶弹病态”会忽视或提高。以往分析认为，这种葡萄牛奶病态考虑到是由高溶解度的线粒细胞内鲤肪盐酸裂解（FAO）的副产品依靠，可以变构病态诱导牛奶酵解方面的核糖体，从而使牛奶酵解的葡萄牛奶流过减慢，但是实际原因远远更为简单。肌肉组织组织的另一个重要特征是带有内黏液新功能，引致肌肉组织因侄来介导各部位对各种周围环境下的能量葡萄牛奶。脑源病态神经营养因侄（BDNF）是神经营养因侄家族的一员，同时在外周组织包括肌肉组织组织当中表示，并可恒定培养的肌肉组织组织线粒体细胞内葡萄牛奶。因此，BDNF前提投身于浑身能量葡萄牛奶的介导及其特点引人注意。近期，Science Signaling 在线发表了港大陈志斌(Chi Bun Chan) 分析组的最新分析成果Muscle-generated BDNF is a sexually dimorphic myokine thatcontrols metabolic flexibility。该分析首次在动物技术水平发现禁欲可游离雌病态果蝇（而非雄病态）肌肉组织组织的BDNF表示。在禁欲在此期间，肌肉组织组织从使用碳水化合物转变为鲤肪盐酸作为能量底物来源。雌病态果蝇当中肌肉组织组织BDNF的欠缺阻止了这种葡萄牛奶切换并引致肌纤维肺部，肌肉组织意志增大和本品抵抗。因此，肌肉组织组织引致的BDNF必须帮助雌病态果蝇禁欲在此期间获葡萄牛奶考虑到。本文分析当中，所作首先验证了在雌病态果蝇当中BDNF是一种禁欲游离的肌肉组织因侄。24小时禁欲可升高雌病态果蝇腓肠肌、趾长伸肌和胫骨前肌当中BDNF的表示技术水平，相应地也减少了血可逆当中BDNF摄取。而该物理现象未见于雄病态果蝇。接下来，所作分析了BDNF对真核线粒体颤动的起到及对底物偏好病态的严重影响。所作发现，BDNF处理可这样一来增大C2C12肌管线粒体的FAO，真核线粒体DNA生产量，线粒体类胡萝卜素C、琥珀盐酸激核糖体（SDH）和盐酸激核糖体（PDH）技术水平；而非真核线粒体颤动技术水平和ATP耦合效数万人却未受明非同严重影响。因此BDNF对β裂解的提高起到确实是因真核线粒体生产量增大所致。相应地，BDNF刺激C2C12肌管线粒体当中AMPK活病态，并增大了真核线粒体高年级的关键病态恒定侄PGC-1α的表示技术水平。为了考察肌肉组织组织引致的BDNF对能量葡萄牛奶当中食物-空腹转变当中的严重影响。所作借助LoxP-Cre重组获的肌肉组织组织专一病态BDNF敲除（MBKO）的果蝇进行了一系列细胞内实验。与对应果蝇相比，雄病态MBKO果蝇体重及组织组成未见明非同改变；而雌病态MBKO果蝇体重和红色睾丸明非同增大，提示肌肉组织组织黏液的BDNF对体重的严重影响带有病态别歧视差异。全面病态实验所作主要转用雌病态果蝇进行。雌病态MBKO果蝇食物量正常，但是浑身葡萄牛奶技术水平增大（耗氧量，二裂解碳引致及能量消耗均引致均下降），同时运动下降。在白天等待在此期间，并停止食物时，Fl/Fl果蝇肌肉组织组织当中的β-各种因素提高以增大ATP的引致，同时颤动交换数万人（RER）增大；但未见于MBKO雌鼠，提示牛奶类仍旧是其引致ATP的主要底物。MBKO果蝇肌肉组织组织当中能量物质较低，但细胞内葡萄牛奶硝盐酸盐却在肌线粒体当中下陷。为了全面病态分析BDNF对肌肉组织组织能量葡萄牛奶底物的严重影响，所作分析了MBKO果蝇肌肉组织组织牛奶鲤葡萄牛奶及特点。分析得出结论，禁欲MBKO果蝇的腓肠肌TG技术水平高于Fl/Fl对应鼠。该起到确实是由于鲤肪分解起到提高引致，而非鲤肪盐酸营养或者合成受损。禁欲MBKO果蝇的腓肠肌当中游离鲤肪盐酸技术水平增大，酰嘌呤和神经酰胺的技术水平也较高。真核线粒体生产量的下降和β-裂解受损引致FA、酰嘌呤和神经酰胺下陷。除了不仅仅的β-裂解外，在禁欲的MBKO果蝇的腓肠肌当中牛奶原和牛奶酵解葡萄牛奶物消耗明非同。而牛奶原分解和牛奶酵解基因的表示增大，得出结论增大的牛奶酵解摄取是由于牛奶原分解和牛奶酵解增大引致，这确实是为了补救由于裂解缺陷引致的ATP引致严重不足。MBKO果蝇肌肉组织当中盐酸和柠檬盐酸可逆的溶解度很难变化，这确实是由于—盐酸转化数万人增大引致，因可以转化为盐酸的（丙氨盐酸，甘氨盐酸和生物学合成）溶解度在MBKO果蝇腓肠肌非同着下降。此外，丙氨盐酸分解葡萄牛奶苯酚谷氨盐酸和脯氨盐酸的溶解度在MBKO腓肠肌当中则极低。禁欲MBKO果蝇当中腓肠肌的总ATP摄取也高于Fl/Fl对应果蝇，尽管两种基因型的盐酸溶解度颇为。这全面病态支持者了MBKO肌肉组织真核线粒体生产量下降，严重不足以分解葡萄牛奶盐酸的观点。因此，从肌肉组织到胰脏的牛奶原异生的丙氨盐酸输出下降，引致禁欲的MBKO果蝇当中丙氨盐酸的可逆技术水平较低。总之结果得出结论，肌肉组织来源的BDNF在禁欲在此期间欠缺可损害FAO，引致细胞内葡萄牛奶物的下陷和ATP引致严重不足，因而代偿病态减少牛奶酵解并增大了分解葡萄牛奶。肌肉组织专一病态BDNF欠缺会提高空腹游离的自噬并促进肌肉组织无能为力。能量负平衡可增大浑身核糖体水解和线粒细胞内摄取，但在禁欲MBKO果蝇腓肠肌当中总溶解度增大，得出结论禁欲引致的核糖体质分解葡萄牛奶被诱导。在禁欲后，雌病态MBKO果蝇的体重下降程度增大，而空腹游离的睾丸消退增大，这与较高的可逆游离FA技术水平方面。在禁欲MBKO果蝇的腓肠肌当中，总核糖体色氨盐酸化和色氨盐酸连接核糖体（MuRF1和atrogin1）的丰度未变，得出结论色氨盐酸/核糖体核糖体体系统不投身于MBKO果蝇的异常肌肉组织生理学改变。因AMPK（营养应激游离自噬的主要恒定因侄）的活病态在禁欲MBKO果蝇的腓肠肌当中也提高，所作推测空腹游离的自噬起到在MBKO果蝇当中提高。全面病态实验发现，AMPK激活的ULK1的Ser555转录（自噬开端标记物）在禁欲的MBKO腓肠肌当中非同着增大，同时LC3苯酚和p62裂解下降。此外，免疫荧光染色辨识在禁欲的MBKO的腓肠肌当中LC3点数较少。自噬诱导侄mTOR的表示和活病态在MBKO果蝇肌肉组织当中均升高。肌肉组织专一病态BDNF欠缺可引致本品抵抗的暴发与发展。肌肉组织酰嘌呤的积累或肌肉组织组织当中低效的真核线粒体活病态可引致浑身病态本品抵抗，在MBKO果蝇的腓肠肌当中检测到这两种变化。MBKO果蝇辨识出本品抵抗的特征，如空腹高血牛奶，高本品血症，耐受增大。此外，本品游离的营养在MBKO果蝇腓肠肌当中下降，但未见于红色睾丸。本品注MBKO果蝇腓肠肌当中游离Akt和AS160的转录相对较弱，该起到与营养下降原则上。总的来说，本文所作揭示了肌肉组织源病态BDNF在营养欠缺先为特定病态别歧视的方式促进葡萄牛奶考虑到，而肌肉组织组织当中BDNF转换成严重不足可促进葡萄牛奶病态肌病和本品抵抗的发展。本分析主要由University of Oklahoma Health Sciences Centre和港大生物学美国国家科学院陈志斌分析组未完成，港大李志伟(Chi Wai Lee)为共同通讯所作。当中国医学美国国家科学院药剂分析所杨秀颖博士为第一所作，University of Oklahoma Health Sciences Centre的Daniel Brobst为共同第一所作。原始来历：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.