高脂肪食誘導性体重増加と代謝異常から保護するCXCR3発現骨髄由来ミエロイド細胞の視床下部への動員

Core Concepts

高脂肪食摂取により視床下部に動員される骨髄由来ミエロイド細胞のうち、CXCR3を発現する細胞集団が、高脂肪食誘導性の体重増加と代謝異常に対して保護的な役割を果たす。

Abstract

本研究では、高脂肪食誘導性肥満における視床下部の免疫細胞動態を明らかにした。
まず、視床下部の常在性ミクログリアと動員された骨髄由来ミエロイド細胞の遺伝子発現プロファイルを解析した。その結果、高脂肪食摂取により、常在性ミクログリアでは軽微な変化しか見られないのに対し、動員された骨髄由来ミエロイド細胞では大幅な遺伝子発現変化が認められた。特に、ケモカイン関連遺伝子の発現変化が顕著であった。
次に、動員された骨髄由来ミエロイド細胞でCXCR3の発現が高いことに着目し、CXCR3を標的とした介入実験を行った。CXCL10の中和やCXCR3の阻害により、CXCR3発現細胞の視床下部への動員が抑制された。その結果、特に雌マウスにおいて、体重増加の悪化、耐糖能の低下、レプチン上昇などの代謝異常が観察された。
以上より、高脂肪食摂取により視床下部に動員される骨髄由来ミエロイド細胞のうち、CXCR3を発現する細胞集団が、高脂肪食誘導性の体重増加と代謝異常に対して保護的に機能することが明らかになった。これは、視床下部の炎症性ミクログリア反応に関する従来の概念を覆す新しい知見である。

Stats

高脂肪食摂取により、視床下部のCCR2陽性細胞が約10%を占めるようになる。
視床下部のCX3CR1陽性細胞では、高脂肪食摂取による遺伝子発現変化は軽微であるのに対し、CCR2陽性細胞では大幅な変化が認められる。
CCR2陽性細胞ではCXCR3の発現が高く、CXCL10/IFN-γ関連遺伝子の発現も亢進している。

Quotes

"高脂肪食摂取により視床下部に動員される骨髄由来ミエロイド細胞のうち、CXCR3を発現する細胞集団が、高脂肪食誘導性の体重増加と代謝異常に対して保護的に機能する。"
"これは、視床下部の炎症性ミクログリア反応に関する従来の概念を覆す新しい知見である。"

Key Insights Distilled From

CXCR3-expressing myeloid cells recruited to the hypothalamus protect against diet-induced body mass gain and metabolic dysfunction

by Mendes,N., Z... at www.biorxiv.org 01-20-2024

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.01.16.575893v1

Deeper Inquiries

視床下部のCXCR3発現ミエロイド細胞以外にも、高脂肪食誘導性肥満に対して保護的に機能する免疫細胞集団はないか?

この研究では、CXCR3発現ミエロイド細胞が高脂肪食誘導性肥満に対して保護的な役割を果たすことが示されました。しかし、他の免疫細胞集団については特に言及されておらず、この特定の研究ではCXCR3発現ミエロイド細胞が保護的な機能を持つことが強調されています。他の免疫細胞についても同様の保護的機能を持つかどうかについては、この研究では明確な情報は提供されていません。今後の研究において、他の免疫細胞集団が肥満に対してどのような役割を果たすかについてさらなる調査が必要とされるでしょう。

CXCR3発現ミエロイド細胞の保護的機能はどのようなメカニズムで発揮されているのか?

CXCR3発現ミエロイド細胞の保護的機能は、CXCR3が特定のリガンドによって活性化されることによって発揮されています。この研究では、CXCR3のリガンドであるCXCL10の中和によって、CXCR3発現ミエロイド細胞の数が減少し、肥満マウスにおける体重増加が増加することが示されました。さらに、CXCR3の阻害によって、体重増加、血中レプチンの増加、グルコース耐性の悪化、および視床下部のNpyの増加が観察されました。これにより、CXCR3発現ミエロイド細胞が肥満に対して保護的な役割を果たすメカニズムが明らかになりました。

CXCR3発現ミエロイド細胞の機能変化と性差の関連性はどのように理解できるか?

この研究では、CXCR3発現ミエロイド細胞の機能変化と性差の関連性が明らかにされました。性差のあるマウスにおいて、CXCR3発現ミエロイド細胞のトランスクリプトームには著しい性差がありました。特に、雌雄のマウスにおいて、CXCR3発現ミエロイド細胞の機能変化には性差が見られました。このことから、性ホルモンや他の性差に関連する要因が、CXCR3発現ミエロイド細胞の機能変化に影響を与えている可能性が示唆されます。性差が肥満や代謝疾患に及ぼす影響を理解するためには、性差に関連する生物学的メカニズムについてさらなる研究が必要とされます。