科學(xué)家發(fā)現(xiàn)我們的大腦如何利用營養(yǎng)狀態(tài)來調(diào)節(jié)青春期的生長和年齡

科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了大腦中一種叫做 MC3R 的受體如何檢測身體的營養(yǎng)狀態(tài)并調(diào)節(jié)青春期的時間和兒童的生長速度以及瘦肌肉質(zhì)量的增加。

今天發(fā)表在《自然》雜志上的這些發(fā)現(xiàn)可能解釋了人類如何在上個世紀更早地長高并達到性成熟。在 20 世紀，英國的平均身高增加了約 10 厘米，其他國家則增加了 20 厘米。

長期以來，科學(xué)家們一直認為這種現(xiàn)象可能與孕婦和兒童更可靠地獲得食物有關(guān)，但直到現(xiàn)在，人們還不清楚身體是如何感知其營養(yǎng)狀態(tài)并將這些信息轉(zhuǎn)化為生長和性成熟的。

眾所周知，信號到達大腦以指示身體的營養(yǎng)狀態(tài)，例如脂肪(脂肪)細胞中產(chǎn)生的瘦素激素和響應(yīng)血糖水平升高而產(chǎn)生的胰島素。在稱為下丘腦的大腦部分中，這些激素作用于產(chǎn)生稱為黑皮質(zhì)素的信號的一小群神經(jīng)元。

黑皮質(zhì)素作用于多種受體，其中兩種存在于大腦中。其中之一，黑皮質(zhì)素 4 受體 (MC4R) 先前已被證明可以調(diào)節(jié)食欲，缺乏 MC4R 會導(dǎo)致肥胖;然而，MC4R 系統(tǒng)不能控制營養(yǎng)對青春期生長和時間的影響。

現(xiàn)在，由劍橋大學(xué) MRC 代謝疾病部門和 MRC 流行病學(xué)部門(均屬于 Wellcome-MRC 代謝科學(xué)研究所的一部分)的研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一項研究，以及倫敦瑪麗女王大學(xué)、布里斯托大學(xué)的合作者密歇根大學(xué)和范德比爾特大學(xué)發(fā)現(xiàn)了??大腦的另一個黑皮質(zhì)素受體，即黑皮質(zhì)素 3 受體 (MC3R) 的作用。

他們發(fā)現(xiàn)，為了響應(yīng)營養(yǎng)信號，MC3R 系統(tǒng)控制著調(diào)節(jié)生長和性成熟的關(guān)鍵激素的釋放。

為了顯示人類之間的聯(lián)系，科學(xué)家們在英國生物銀行的 50 萬志愿者中搜索了自然發(fā)生的基因突變的人，這些突變會破壞 MC3R 的功能。他們確定了幾千人在 MC3R 基因中攜帶各種突變，發(fā)現(xiàn)這些人平均比沒有突變的人更短，進入青春期的時間更晚。

例如，他們確定了 812 名女性，她們的兩個 MC3R 基因拷貝中的一個具有相同的突變。這種突變僅部分降低了受體的工作能力。盡管有這種微妙的影響，攜帶這種基因的女性在青春期的平均年齡比沒有突變的女性大 4.7 個月。

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