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.2020年1月22日；105（2）：276-292.e5。
doi:10.1016/j.neuron.2019.10.009。 Epub 2019年11月27日。

神经甘油脂质代谢的重新启动决定轴突再生的程度

朝阳 1, 徐旺 2, 王建英 三, 王雪杰 2, 陈伟涛 4, 那鲁 2, Symeon Siniossoglou公司 5, 姚忠平 三, 刘凯（Kai Liu） 6
附属公司

神经甘油脂质代谢的重新启动决定轴突再生的程度

朝阳等。 神经元. .

摘要

成年神经元如何协调脂质代谢以再生轴突仍然是个谜。我们发现，耗尽神经元脂质1（一种通过甘油磷酸途径控制甘油脂质平衡合成的关键酶）可以增强视神经损伤后的轴突再生。轴索切开术提高了视网膜神经节细胞中的脂蛋白1，这通过在神经元中有利地生成甘油三酯（TG）储存脂质而非磷脂（PL）膜脂质，导致了中枢神经系统的再生失败。由脂蛋白耗竭诱导的再生需要TG水解和PL合成。通过删除神经元二甘油脂酰基转移酶（DGAT）减少TG合成，并通过肯尼迪途径增强PL合成，促进轴突再生。此外，外周神经元采用这种机制进行自发轴突再生。我们的研究揭示了脂蛋白1和DGAT作为神经元甘油脂质代谢的内在调节器的关键作用，并表明将神经元脂质合成从TG合成转向PL合成可能促进轴突再生。

关键词：DGAT1；DGAT2；脂蛋白1；轴突再生；甘油脂质；磷脂；视网膜神经节细胞；甘油三酯。

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利益冲突声明

作者声明没有相互竞争的利益。

数字

无
图形摘要
图1
图1
脂蛋白1耗竭促进轴突再生（A）在体外成年DRG神经元中甘油-3-磷酸（G3P）代谢基因的筛选。我们测试了包括lipin1在内的五个基因，Gpat1（Gpat1）,阿格帕特1,阿格帕特3,阿格帕特5Gpat，甘油-3-磷酸酰基转移酶。Agpat，1-酰基-sn-甘油-3-磷酸酰基转移酶。分离成年DRG神经元并转染质粒3天。神经细胞在移植后24小时被重新移植和固定。用Tuj1染色观察DRG突起。每组对三只小鼠和每只小鼠的10-20个神经元进行定量。∗p≤0.05，方差分析，然后进行Dunnett检验。（B） Tuj1染色的对照shRNA和lipin1-shRNA组的再植神经元的代表性图像。比例尺：400μm。（C） WT小鼠损伤后2周的视神经切片（WPI）。玻璃体注射AAV对照shRNA或AAV-lipin1-shRNA。轴突用CTB-FITC标记。比例尺：100μm。（D） 病变部位远端指定距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，ANOVA，然后进行Bonferroni试验，n=6只小鼠。（E） 2 WPI注射AAV-control-sgRNA或AAV-lipin1-sgRNA的Rosa26-Cas9小鼠的视神经切片。比例尺：100μm。（F） 距损伤部位指定距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，ANOVA，然后进行Bonferroni试验，n=6只小鼠。（G） 在2 WPI注射AAV-CNTF联合AAV-control或lipin1-shRNA的WT小鼠的视神经切片。比例尺：400μm。放大的图像显示在底部面板中。（G′）放大图像显示在底部面板中。比例尺：400μm。（G〃）放大（G）的视交叉图像。箭头表示视交叉中再生轴突。比例尺：200μm。（H） 损伤部位远端指定距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，∗p≤0.05，ANOVA，然后进行Bonferroni试验，n=6只小鼠。误差条表示SEM。另请参见图S1。
图2
图2
Lipin1水平在发育期间和轴切断术后上调（A）收集不同年龄（出生后1、7、21和50天）的WT小鼠的视网膜切片，并用DAPI（蓝色）、Tuj1（绿色）和Lipin1（红色）染色。比例尺：10μm。（B） 指定年龄段低或高脂蛋白1水平的RGC百分比。∗∗p≤0.01，∗p≤0.05，ns，不显著，方差分析，然后进行Tukey检验。（C） 在轴切开或假手术后3天收集WT小鼠的全视网膜，并对其进行DAPI（蓝色）、SMI32（绿色）和lipin1（红色）染色。比例尺：50μm。放大的图像显示在右侧面板中。比例尺：10μm。（D） 脂蛋白1染色显示低或高脂蛋白1水平的αRGC的百分比。∗∗p≤0.01，方差分析，然后进行Bonferroni检验。误差条表示SEM。另请参见图S2。
图3
图3
Lipin1通过其磷酸酯酶活性抑制轴突再生并调节神经元中的甘油脂质代谢（A）用于后续实验的不同Lipin1过表达结构的示意图。（B） 2 WPI时WT小鼠的视神经切片，注射AAV-lipin1-shRNA结合AAV-GFP、AAV-libin1-WT、AAV-lipin1-PAPm或AAV-lipin-ΔNLS。比例尺：100μm。（C） 损伤部位远端不同距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，∗p≤0.05，方差分析后进行Tukey试验，n=5-6只小鼠。（D） 热图表示皮层神经元中脂蛋白1 KD后脂蛋白圆顶的改变。列出了具有前20个VIP的脂质种类。颜色对应于相对丰度的差异。（E和F）AAV-control或lipin1-shRNA治疗后皮质神经元中的总TG（E）和PC（F）水平。∗∗p≤0.01，∗p≤0.05，学生t检验。误差条表示SEM。另请参见图S3。
图4
图4
脂蛋白耗竭诱导轴突再生需要TG水解（A）哺乳动物TG代谢途径示意图。（B） 用DMSO载体、Atglistatin或KLH-45培养3天的DRG神经元的代表性图像。BODIPY（绿色）染色用于观察神经元中脂滴的分布。比例尺：20μm。（C） 在2 WPI注射lipin1-sgRNA并结合AAV控制或Atgl公司shRNA。比例尺：100μm。（D） 损伤部位远端不同距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，方差分析后进行Tukey试验，n=5-6只小鼠。（E） 在2 WPI注射lipin1-sgRNA并结合AAV控制或Ddhd2型shRNA。比例尺：100μm。（F） 损伤部位远端不同距离处再生轴突的数量。p≤0.05，方差分析后进行Tukey试验，n=5-6只小鼠。误差条表示SEM。另请参见图S4。
图5
图5
TG合成抑制促进轴突再生（A）收集损伤或假手术后3天WT小鼠的视网膜切片，并对Tuj1（绿色）和DGAT1（红色）进行染色。比例尺：50μm。（B） RGC中DGAT1染色相对荧光强度的量化。∗p≤0.05，Student t检验，n=5只小鼠。（C） 2 WPI下Rosa26-Cas9小鼠的视神经切片。玻璃体注射AAV对照，数据网关1，或数据网关2-sgRNA.Axons由CTB-FITC标记。比例尺：100μm。（D） （C）中位于病变部位远端指定距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，方差分析后进行Tukey试验，n=6只小鼠。（E和F）根据Ctrl或Dgat1型-shRNA组。分子种类表示为碳的总数：双键的数量。∗∗p≤0.01，∗p≤0.05，t检验，n=6。（G和H）根据Ctrl或数据网关1-shRNA组。∗∗p≤0.01，∗p≤0.05，方差分析，然后进行Dunnett检验，n=6。（一） 注射AAV的Rosa26-Cas9小鼠受损视神经再生轴突的定量研究-数据网关1或数据网关2-2 WPI下的sgRNA，与AAV控制或Atgl公司shRNA。图示为病变部位远端指定距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，方差分析后进行Tukey试验，n=6只小鼠。误差条表示SEM。另请参见图S5。
图6
图6
PL生物合成对脂蛋白1耗竭诱导轴突再生至关重要（A）哺乳动物PL合成途径示意图。（B） Tuj1染色的各组再植神经元的代表性图像。分离成年DRG神经元，用不同的AAV shRNA培养10天。24小时后，将神经元重新植入并固定。Tuj1染色显示DRG神经突起。比例尺：400μm。（C） 量化（B）中每个DRG神经元最长轴突的长度。每组对三只小鼠和每只小鼠的10-20个细胞进行定量。∗∗p≤0.01，方差分析，然后进行Tukey检验。（D） Cas9小鼠在2 WPI时的视神经切片。玻璃体注射相应的AAV。轴由CTB-FITC标记。比例尺：100μm。（E） 损伤部位远端指定距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，方差分析后进行Tukey试验，n=6只小鼠。（F） 2 WPI时WT小鼠的视神经切片。玻璃体注射AAV-GFP，Pcyt1a公司,第1a页-CA，或Pcyt2型轴由CTB-FITC标记。比例尺：100μm。（G） 损伤部位远端指定距离处再生轴突的数量。∗∗p≤0.01，方差分析后进行Tukey试验，n=6只小鼠。误差条表示SEM。另请参见图S6。
图7
图7
TG合成抑制促进坐骨神经挤压或假手术后3天WT动物自发外周轴突再生（A）DRG切片，用Tuj1（绿色）或DGAT1（红色）抗体染色。比例尺：100μm。放大的图像显示在右侧面板中。比例尺：20μm。（B） DGAT1的百分比+DRG神经元位于（A）。∗∗p≤0.01，学生t检验。（C） DMSO载体、Atglistatin（10μM）或KLH-45（10μM）处理的原代培养物中DRG神经元的代表性图像。Tuj1染色显示DRG神经突起。比例尺：400μm。（D） 量化（C）中每个DRG神经元最长轴突的长度。每组对三只小鼠和每只小鼠的10-20个细胞进行定量。∗∗p≤0.01，方差分析，然后进行Dunnett检验。（E） 二甲基亚砜、KLH-45或KLH-45+Atglistatin联合治疗的WT动物坐骨神经切片。轴通过SCG10染色显示。比例尺：400μm。（F） （E）中再生感觉轴突的定量。∗∗p≤0.01，∗p≤0.05，方差分析，然后进行Dunnett检验。（G） 通过使用完整、受损或再生神经元中甘油脂质代谢重定向图，建立轴突再生中甘油磷酸途径的工作模型。TG和PL代谢在完整的神经元中维持稳态。CNS轴突损伤后，脂蛋白1和DGAT1上调导致神经元中TG积聚，最终抑制轴突再生。然而，在抑制lipin1或DGAT1/2后，TG合成让位给PL合成以支持轴突再生。另请参见图S7。
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中的注释

  • 润滑再生轮。
    Kohen R、Giger RJ。 Kohen R等人。 神经元。2020年1月22日；105(2):207-209. doi:10.1016/j.neuron.2019.11.032。 神经元。2020 PMID：31972142

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    1. Bazinet R.P.、LayéS.多不饱和脂肪酸及其代谢产物在脑功能和疾病中的作用。神经科学自然评论。2014;15:771–785.-公共医学
    1. Belin S.、Nawabi H.、Wang C.、Tang S.、Latremolier A.、Warren P.、Schorle H.、Uncu C.、Woolf C.J.、He Z.、Steen J.A.定量蛋白质组学揭示的损伤诱导的固有再生能力下降。神经元。2015;86:1000–1014.-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Blanquie O.，Bradke F.轴突再生中的细胞骨架动力学。货币。操作。神经生物学。2018;51:60–69.-公共医学
    1. Bloch K。胆固醇的生物合成。科学。1965;150:19–28.-公共医学

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