Abstract Growth hormone (GH) receptor (GHR), expressed in different brain regions, is known to participate in the regulation of whole-body energy homeostasis and glucose metabolism. However, GH activation of these GHR-expressing neurons is less studied. We have generated a novel GHR-driven Cre recombinase transgenic mouse line (GHR cre ) in combination with the floxed tdTomato reporter mouse line we tracked and activated GHR-expressing neurons in different regions of the brain. We focused on neurons of the hypothalamic arcuate nucleus (ARC) where GHR was shown to elicit a negative feedback loop that regulates GH production. We found that ARC GHR+ neurons are co-localized with AgRP, GHRH, and somatostatin neurons, which were activated by GH stimulation. Using designer receptors exclusively activated by designer drugs (DREADDs) to control GHR ARC neuronal activity, we revealed that activation of GHR ARC neurons was sufficient in regulating distinct aspects of energy balance and glucose metabolism. Overall, our study provides a novel mouse model to study in vivo regulation and physiological function of GHR-expressing neurons in various brain regions. Furthermore, we identified for the first time specific neuronal population that responds to GH and directly linked it to metabolic responses in vivo .

Benzene is a well-known human carcinogen that is one of the major components of air pollution. Sources of benzene in ambient air include cigarette smoke, e-cigarettes vaping and evaporation of benzene containing petrol processes. While carcinogenic effects of benzene exposure have been well studied, less is known about metabolic effects of benzene exposure. We show that chronic exposure to benzene at low levels induces severe metabolic imbalance in a sex-specific manner, which is associated with hypothalamic inflammation and endoplasmic reticulum (ER) stress. Benzene exposure rapidly activates hypothalamic ER stress and neuroinflammatory responses in male mice, while pharmacological inhibition of ER stress response by inhibiting IRE1α-XBP1 pathway significantly alleviates benzene-induced glial inflammatory responses. Additionally, feeding mice with Acarbose, a clinically available anti-diabetes drug, protected against benzene induced central and peripheral metabolic imbalance. Acarbose imitates the slowing of dietary carbohydrate digestion, suggesting that choosing a diet with a low glycemic index might be a potential strategy for reducing the negative metabolic effect of chronic exposure to benzene for smokers or for people living/working in urban environments with high concentrations of exposure to automobile exhausts.

Summary Environmental chemicals play a significant role in the development of metabolic disorders, especially when exposure occurs early in life. We have recently demonstrated that benzene exposure, at concentrations relevant to a cigarette smoke, induces a severe metabolic imbalance in a sex-specific manner affecting male but not female mice. However, the roles of benzene in the development of aberrant metabolic outcomes following gestational exposure, remain largely unexplored. In this study, we exposed pregnant C57BL/6JB dams to benzene at 50 ppm or filtered air for 5 days/week (6h/day from gestational day 1 to birth) and studied male and female offspring metabolic phenotypes in their adult life. While no changes in body weight or body composition were observed between groups, 4-month-old male and female offspring exhibited reduced parameters of energy homeostasis (VO 2 , VCO 2 , and heat production). However, only male offspring from benzene-exposed dams were glucose intolerant and insulin resistant at this age. By six months of age, both male and female offspring displayed glucose and insulin intolerance, associated with elevated expression of hepatic gluconeogenesis and inflammatory genes. Additionally, this effect was accompanied by elevated insulin secretion and increased beta-cell mass only in male offspring. Thus, gestational benzene exposure can reprogram offspring for increased susceptibility to the metabolic imbalance in adulthood with differential sensitivity between sexes.

Com o avanço da agricultura, a mecanização ganha destaque nas pesquisas buscando aprimoramento no rendimento do maquinário nas mais diversas condições de trabalho. Uma das maiores dificuldades com trator agrícola refere-se à sua correta adequação para condução das operações agrícolas a campo, pois o trator é utilizado em diversas operações e em diferentes tipos e condições de solos. Os ensaios de desempenho de tratores em diferentes superfícies de rolamento representam uma alternativa para conhecer e otimizar os parâmetros de desempenho dos tratores. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho do trator agrícola em diferentes superfícies de rolamento e rotações no motor. O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental de Sobradinho, pertencente ao Instituto Federal do Triângulo Mineiro, Campus Uberlândia, submetendo um trator instrumentado a ensaios de desempenho em diferentes superfícies de rolamento e rotações no motor. Os parâmetros avaliados foram: consumo horário (L h-1), ponderal (Kg h-1) e específico (g kWh-1) de combustível, força (kN) e potência (kW) na barra de tração e velocidade de deslocamento (Km h-1). O experimento foi conduzido em delineamento experimental inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2x5, tendo 10 tratamentos e três repetições, constituído por duas superfícies de rolamento (solo firme e solo solto) e cinco rotações no motor (1800, 2000, 2200, 2400 e 2600 rpm). A análise dos resultados permitiu concluir que as condições da superfície de rolamento do solo interferiram na capacidade do trator em desenvolver a tração, pois a maioria dos parâmetros relacionados com o desempenho apresentou variações estatisticamente significativas ao longo dos ensaios. Na superfície de rolamento com solo firme o desempenho do trator foi melhor ao obtido no solo solto. Obteve-se considerável economia no consumo de combustível pelo trator, quando se trabalhou no intervalo de 1800 a 2000 rotações no motor. Observou-se, também, aumento da força e da potência na barra com o aumento da rotação do motor.

Abstract Evidence for hypothalamic regulation of energy homeostasis and thermoregulation in brown adipose tissue (BAT) during aging has been well recognized, yet the central molecular mediators involved in this process are poorly understood. The arcuate hypothalamus (ARC), orexigenic agouti-related peptide (AgRP) neurons control nutrient intake, energy homeostasis, and BAT thermogenesis. To determine the roles of growth hormone receptor (GHR) signaling in the AgRP neurons we used mice with the AgRP-specific GHR deletion (AgRP ΔGHR ). We found that female AgRP ΔGHR mice were resistant to temperature adaptation, and their body core temperature remained significantly lower when held at 10°C, 22°C, or 30°C, compared to control mice. Low body core temperature in female AgRP ΔGHR mice has been associated with significant reductions in Ucp1 and Pgc1α expression in the BAT. Further, neuronal activity in AgRP in response to cold exposure was blunted in AgRP ΔGHR females, while the number of Fos + AgRP neurons was increased in control females exposed to cold. Global transcriptome from BAT identified increased expression of genes related to immune responses and chemokine activity and decreased expression of genes involved in triglycerides synthesis and metabolic pathways in AgRP ΔGHR females. Importantly, these were the same genes that are downregulated by thermoneutrality in control mice but not in the AgRP ΔGHR animals. Collectively, these data demonstrate a novel circuit of thermal regulation between the hypothalamic AgRP-GHR and BAT and provide insight into the brain systems that are critical for the thermogenic vitality of the elderly.