Нейропептид Y защищает от ожирения и поддерживает способность к термогенезу

У человека мутации в нейропептиде Y (NPY) связаны с высокой массой тела, но не с изменением паттернов питания. Международная группа исследователей проанализировала механизм того, как NPY в симпатических нейронах защищает организм от развития ожирения.

Симпатические нервы в белой и бурой жировой тканях локально выделяют норадреналин, чтобы активировать липолиз и термогенез. Одновременно выделяется NPY, но его роль неясна. Есть данные, что в мозге NPY стимулирует аппетит, но его нокаут не влияет на потребление пищи. Мыши без NPY едят меньше, но все равно страдают от ожирения.

Анализ баз данных показал, что только два из пяти кластеров симпатических нейронов экспрессировали NPY на высоком уровне (примерно 40%). Такая экспрессия была показана в симпатических аксонах паховых отложений белой жировой ткани мыши. В этой ткани NPY+ аксоны были ассоциированы с сосудами. То же было показано для отложений бурой жировой ткани между лопатками. NPY+ симпатические аксоны предпочтительно иннервировали артериолы, но не вены или венулы.

Далее авторы выяснили, какие периваскулярные клетки являются постсинаптическими таргетами NPY+ аксонов в жировой ткани. Оказалось, что Npy1r на высоком уровне экспрессировался в муральных клетках, так что NPY1R можно было считать их маркером в жировой ткани. Эти-то муральные клетки и являлись таргетами NPY+ аксонов. NPY1R+ муральные клетки могут дать начало термогенным адипоцитам.

Рецептор NPY1R может активировать сигнальный путь MAPK после связывания с NPY. Так как сигнальный путь MAPK регулирует пролиферацию клеток, авторы посмотрели, может ли NPY способствовать пролиферации муральных клеток. Действительно, NPY способствовал пролиферации муральных клеток обоих типов жировой ткани. А так как муральные клетки — предшественники термогенных адипоцитов, то NPY опосредовал неогенез термогенных адипоцитов.

На высокожировой диете в белой жировой ткани снижалась плотность NPY+ аксонов и число сосудов, иннервированных NPY+ аксонами. Соответственно, снижалась концентрация NPY в жировой ткани мышей с ожирением. Ожирение также ассоциировано с меньшим числом муральных клеток. А эти клетки важны для поддержания целостности сосудов, так что у мышей с ожирением наблюдалось «подтекание» сосудов.

У мышей генетически удалили NPY из симпатических нейронов. При этом снизилось число муральных клеток в жировой ткани, что нарушило целостность сосудов.

Авторы предположили, что NPY из симпатических аксонов адипозной ткани сохраняет пул муральных клеток и необходим для гомеостаза энергии. Действительно, делеция NPY в симпатических нейронах приводила к ожирению и нарушению терморегуляции.

Муральные клетки контролируют диаметр сосудов, а также являются источником термогенных адипоцитов в белой и бурой жировой ткани. Ими управляют симпатические нейроны, которые выпускают норадреналин и NPY. NPY играет роль в поддержании гомеостаза организма и необходимы для сохранения муральных клеток.

Макрофаги берут на себя роль клеток сосудов при восстановлении после ишемии