多年來，肥胖流行趨勢研究一直聚焦于下丘腦。在美國，肥胖影響了將近1400萬兒童和青少年。“我們還不明白，下丘腦的回路是如何被組織起來的，以及什么才是控制這個過程的關(guān)鍵。”理解這些內(nèi)容很重要，因?yàn)橹挥薪⒄_電路，大腦才能終執(zhí)行復(fù)雜的功能，比如保持適當(dāng)體重。
為什么某些腦細(xì)胞連接到一個區(qū)域，而專門避開其他鄰近細(xì)胞呢？實(shí)驗(yàn)室致力于研究大腦如何實(shí)現(xiàn)布線，并發(fā)現(xiàn)形成特定、復(fù)雜連接過程中的不利影響，以解決兒童肥胖發(fā)育問題。
研究人員正在研究一組信號素分子（semaphorins），它們在發(fā)育中的下丘腦內(nèi)大量存在。腦細(xì)胞釋放信號素與其他腦細(xì)胞通訊。這些信息充當(dāng)一種線路圖，引導(dǎo)細(xì)胞接近或遠(yuǎn)離其他細(xì)胞。但是，當(dāng)線路圖不能正常工作時，大腦會發(fā)生什么呢？研究人員阻斷了下丘腦細(xì)胞中的信號素信號，她發(fā)現(xiàn)腦細(xì)胞不再像人們想象的那樣生長，表明信號素為其提供了一張必要的地圖。除了無法建立關(guān)聯(lián)外，臨床前模型中，信號素功能喪失也會導(dǎo)致體重增加。“我們看到，信號素在引導(dǎo)和塑造下丘腦電路發(fā)展，這些電路終調(diào)節(jié)卡路里的攝取，”研究人員解釋說。
但故事并沒有就此結(jié)束。
研究人員在分析肥胖個體的遺傳信息。研究小組檢測了1000個DNA樣本，發(fā)現(xiàn)早發(fā)性肥胖個體的信號素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)基因突變比健康個體罕見。意味著，肥胖者的信號素信號罕有突變，闡明了信號素與肥胖之間的關(guān)系。“我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了建立這些電路的神經(jīng)連接基因，”研究人員說道。“這項(xiàng)工作為調(diào)節(jié)食欲和新陳代謝相關(guān)下丘腦電路發(fā)育提供了新見解。”
多方面研究使我們更清晰地了解了大腦發(fā)育過程，信號素信號似乎塑造了大腦的物理結(jié)構(gòu)，并影響著體重控制電路。
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