Multinodal regulation of the arcuate/paraventricular nucleus circuit by leptin
Notice bibliographique
Résumé
Melanocortin-4 receptor (MC4R) is critical for energy homeostasis, and the paraventricular nucleus of the hypothalamus (PVN) is a key site of MC4R action. Most studies suggest that leptin regulates PVN neurons indirectly, by binding to receptors in the arcuate nucleus or ventromedial hypothalamus and regulating release of products like α-melanocyte-stimulating hormone (α-MSH), neuropeptide Y (NPY), glutamate, and GABA from first-order neurons onto the MC4R PVN cells. Here, we investigate mechanisms underlying regulation of activity of these neurons under various metabolic states by using hypothalamic slices from a transgenic MC4R-GFP mouse to record directly from MC4R neurons. First, we show that in vivo leptin levels regulate the tonic firing rate of second-order MC4R PVN neurons, with fasting increasing firing frequency in a leptin-dependent manner. We also show that, although leptin inhibits these neurons directly at the postsynaptic membrane, α-MSH and NPY potently stimulate and inhibit the cells, respectively. Thus, in contrast with the conventional model of leptin action, the primary control of MC4R PVN neurons is unlikely to be mediated by leptin action on arcuate NPY/agouti-related protein and proopiomelanocortin neurons. We also show that the activity of MC4R PVN neurons is controlled by the constitutive activity of the MC4R and that expression of the receptor mRNA and α-MSH sensitivity are both stimulated by leptin. Thus, leptin acts multinodally on arcuate nucleus/PVN circuits to regulate energy homeostasis, with prominent mechanisms involving direct control of both membrane conductances and gene expression in the MC4R PVN neuron.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
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Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».