▎药明康德内容团队编辑（来源：中国科学技术大学）摄食是动物和人获取能量和营养的唯一方式，吃多吃少决定了机体的健康，对体重、代谢、免疫甚至寿命都有非常重要的影响。大脑在摄食和代谢调控中占据主导地位。下丘脑AgRP神经元是神经调控摄食及能量代谢领域最受关注且研究最为清楚的神经元亚群。在2005年的一篇《科学》论文中，研究人员通过在成年小鼠AgRP神经元上选择性表达细菌白喉毒素的人类受体（DTR），并注射白喉毒素（DT），会在几天内杀死AgRP神经元，这导致小鼠停止摄食并迅速减重，甚至饥饿至死。这些研究结果被广泛的引用和复述，并写进了教科书。此后的研究利用光遗传学和化学遗传学激活AgRP神经元，发现可以引起动物暴食；还有研究发现，长期增强AgRP神经元活性会导致动物超级肥胖。长期以来人们普遍相信，下丘脑AgRP神经元对于摄食是极为重要且不可或缺的。本周，中国科学技术大学生命学院占成实验室和美国得克萨斯大学休斯敦卫生科学中心（UTHealth）麦戈文医学院的童青春实验室合作，在Cell Reports在线发表研究论文，表明AgRP神经元在摄食和体重维持中并非不可或缺，颠覆了前人关于AgRP功能缺失的研究结果，挑战了领域内的固有认知。童青春实验室通过在成年小鼠AgRP神经元上选择性表达细菌白喉毒素的人类受体，并向脑室注射低剂量的白喉毒素，可以杀死AgRP神经元，同时不影响小鼠的体重和基础摄食水平。而注射高剂量的白喉毒素不仅能引起白喉毒素受体小鼠的体重和摄食下降，也会导致野生型小鼠的体重和摄食下降，甚至死亡。这些结果暗示，此前的研究认为杀死AgRP神经元引起摄食和减重下降，实际上可能与白喉毒素的非特异毒性有关。为了避免白喉毒素的非特异毒性，占成实验室在AgRP神经元上选择性表达Caspase-3从而引起神经元凋亡。同样地，利用该方法杀死AgRP神经元也不会降低成年小鼠的体重和摄食。有意思的是，虽然杀死AgRP神经元不影响基础摄食和体重，但对饥饿后的再摄食却有一定的影响，说明AgRP神经元可能在应对自然环境压力中发挥作用。通过采用两种不同的方法杀死AgRP神经元，该研究得出结论：AgRP神经元在维持实验室条件下的基础摄食和体重中并非不可或缺，而可能对维持食物获取困难条件下的摄食和体重更为重要。总之，该研究颠覆了领域内对AgRP神经元的固有认知，将促使人们对AgRP神经元及摄食行为的神经调控机制开展更深入的研究。柴静（UTHealth）和陈静（北京体育大学）为该研究的共同第一作者，童青春和占成为共同通讯作者。占成实验室研究生王宇晨，石宇燕，联培博士生张妍，以及童青春实验室Jessica S. Huang等人亦有重要贡献。中科大占成实验室的研究兴趣包括：1）神经调控摄食和能量代谢的机制；2）神经-免疫-代谢的反馈调节机制。欢迎有志者加入共同探索神经，生理与免疫的交叉前沿科学，拓展人类知识的边界，为临床医学服务。实验室详情请见：https://zhanlab.ustc.edu.cn/[1] 中科大占成实验室挑战领域内多年来固有认知，改写教科书. Retrieved July 10, 2023 from https://biomed.ustc.edu.cn/2023/0711/c24071a608301/page.htm[2] Jing Cai et al., AgRP neurons are not indispensable for body weight maintenance in adult mice. Cell Reports (2023). DOI: 10.1016/j.celrep.2023.112789本文来自药明康德内容微信团队，欢迎转发到朋友圈，谢绝转载到其他平台。如有开设白名单需求，请在“学术经纬”公众号主页回复“转载”获取转载须知。其他合作需求，请联系[email protected]。
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