Cell：神經發育基因如何影響體重？

　　劍橋大學和洛杉磯兒童醫院的研究人員帶領全球科學家進行了一項獨特的合作研究，他們已經確定了一組連接大腦體重中心的生物分子。

　　1月17日，發表在Cell雜志的一篇文章，在劍橋大學Sadaf Farooqi博士、洛杉磯兒童醫院的Sebastien Bouret博士帶領下，研究團隊發現了指導大腦發育過程的關鍵基因。

　　“我們知道大腦里有個叫下丘腦的區域，在調節食物攝入和血糖方面起著非常重要的作用，”Bouret解釋說，他也是南加州大學凱克醫學院的兒科副教授。

下丘腦神經元線狀的長投射

　　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鍵。”理解這些內容很重要，因為只有建立正確電路，大腦才能最終執行復雜的功能，比如保持適當體重。

　　為什么某些腦細胞連接到一個區域，而專門避開其他鄰近細胞呢？Bouret實驗室致力于研究大腦如何實現精準布線，并發現形成特定、復雜連接過程中的不利影響，以解決兒童肥胖發育問題。

　　Bouret正在研究一組信號素分子（semaphorins），它們在發育中的下丘腦內大量存在。腦細胞釋放信號素與其他腦細胞通訊。這些信息充當一種線路圖，引導細胞接近或遠離其他細胞。但是，當線路圖不能正常工作時，大腦會發生什么呢？Bouret實驗室的Sophie Croizier博士阻斷了下丘腦細胞中的信號素信號，她發現腦細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。除了無法建立聯系外，臨床前模型中，信號素功能喪失也會導致體重增加。“我們看到，信號素在引導和塑造下丘腦電路發展，這些電路最終調節卡路里的攝取，”Bouret解釋說。

　　但故事并沒有就此結束。

　　劍橋大學的Farooqi教授也在分析肥胖個體的遺傳信息。Farooqi的研究小組檢測了1000個DNA樣本，發現早發性肥胖個體的信號素信號轉導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系。“我們現在已經發現了建立這些電路的精確神經連接基因，”Farooqi實驗室的Agatha van der Klaauw博士、本文共同一作說道。“這項工作為調節食欲和新陳代謝相關下丘腦電路發育提供了新見解。”

　　多方面研究使我們更清晰地了解了大腦發育過程，信號素信號似乎塑造了大腦的物理結構，并影響著體重控制電路。