本文发表于《大众科学》的前博客网络，仅反映作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
动物（或人类）是否会患上肥胖症和糖尿病，受多种不同因素影响。对不同化学物质在身体和大脑不同区域的不同敏感性，会导致摄食行为、体重、脂肪和胰岛素敏感性的重大差异。现在我们了解到，下丘脑中一个回路的变化可能会对小鼠某种类型的肥胖症产生重大影响。
(来源)
Czupryn 等人。“移植的下丘脑神经元恢复瘦素信号传导并改善 db/db 小鼠的肥胖症” 《科学》，2011 年。
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我们将从上图（左侧）所示的 db/db 小鼠开始。这种小鼠经过基因设计，出生后不久就会发展成严重的病态肥胖症和糖尿病。这是因为它缺乏一种叫做瘦素的激素的受体。瘦素是一种在食欲和新陈代谢中起主要作用的激素。通过减少瘦素受体来降低您对瘦素的敏感性（如在 db/db 小鼠中那样），会在人类和小鼠中产生显著的肥胖症和 2 型糖尿病。通过增加瘦素受体来增加您对瘦素的敏感性，可以挽救这种情况，从而降低体重并提高对胰岛素的敏感性。
但这些都是全身性的变化。问题是，身体的哪个部位的瘦素受体变化真正起作用？最近的论文表明，下丘脑可能起着重要作用。下丘脑位于您大脑垂体腺的正上方，是大脑和内分泌系统之间的重要连接，内分泌系统是对激素敏感性可能对行为和身体调节产生重大影响的区域。下丘脑调节睡眠、口渴、体温和饥饿等。
(来源)
本研究的作者想了解增加下丘脑中含有瘦素受体的神经元如何帮助 db/db 小鼠发挥作用。他们选取新生 db/db 小鼠和对照组，并给它们植入含有瘦素受体的神经元，以及一种荧光蛋白，以便他们可以追踪其生长和位置。
在小鼠长大后，作者观察了神经元的去向，以及它们到达那里后的作用。他们发现神经元能够整合到下丘脑的回路中，表达瘦素受体，并与局部细胞形成突触。新神经元不仅对瘦素信号做出反应，而且对来自葡萄糖和胰岛素的信号也做出反应，这是瘦素敏感细胞如何调节胰岛素敏感性的重要步骤。
但是，发光的新神经元除非有功能，否则毫无用处。事实证明，这些神经元确实有功能。
您可以看到，用表达瘦素的神经元治疗的小鼠（绿色显示）的体重低于未移植神经元的同类小鼠（红色和蓝色显示），但没有未患 db/db 小鼠的对照组小鼠（粉色和金色显示）的体重低。其他指标的情况也类似。
嵌合体（绿色）的脂肪量、瘦素和血糖低于其 db/db 对照组，但从未达到非 db/db 的对照组的水平。这表明，虽然下丘脑中的瘦素受体可以调节这些小鼠的某些体重和血糖方面，但其他区域也必须很重要，才能创造出具有正常体重和血糖的小鼠。
尽管如此，虽然这不是全部答案，但它为了解下丘脑在肥胖症和 2 型糖尿病中的作用，以及我们可能如何能够改变大脑中的受体以恢复瘦素敏感性，并减少严重肥胖症和通常伴随而来的 2 型糖尿病，提供了一个有趣的开端。
Czupryn, A., Zhou, Y., Chen, X., McNay, D., Anderson, M., Flier, J., & Macklis, J. (2011). 移植的下丘脑神经元恢复瘦素信号传导并改善 db/db 小鼠的肥胖症 《科学》，334 (6059), 1133-1137 DOI: 10.1126/science.1209870