科学家发现我们的大脑如何利用营养状态来调节青春期的生长和年龄

科学家们发现了大脑中一种叫做 MC3R 的受体如何检测身体的营养状态并调节青春期的时间和儿童的生长速度以及瘦肌肉质量的增加。

今天发表在《自然》杂志上的这些发现可能解释了人类如何在上个世纪更早地长高并达到性成熟。在 20 世纪，英国的平均身高增加了约 10 厘米，其他国家则增加了 20 厘米。

长期以来，科学家们一直认为这种现象可能与孕妇和儿童更可靠地获得食物有关，但直到现在，人们还不清楚身体是如何感知其营养状态并将这些信息转化为生长和性成熟的。

众所周知，信号到达大脑以指示身体的营养状态，例如脂肪(脂肪)细胞中产生的瘦素激素和响应血糖水平升高而产生的胰岛素。在称为下丘脑的大脑部分中，这些激素作用于产生称为黑皮质素的信号的一小群神经元。

黑皮质素作用于多种受体，其中两种存在于大脑中。其中之一，黑皮质素 4 受体 (MC4R) 先前已被证明可以调节食欲，缺乏 MC4R 会导致肥胖;然而，MC4R 系统不能控制营养对青春期生长和时间的影响。

现在，由剑桥大学 MRC 代谢疾病部门和 MRC 流行病学部门(均属于 Wellcome-MRC 代谢科学研究所的一部分)的研究人员领导的一项研究，以及伦敦玛丽女王大学、布里斯托大学的合作者密歇根大学和范德比尔特大学发现了​​大脑的另一个黑皮质素受体，即黑皮质素 3 受体 (MC3R) 的作用。

他们发现，为了响应营养信号，MC3R 系统控制着调节生长和性成熟的关键激素的释放。

为了显示人类之间的联系，科学家们在英国生物银行的 50 万志愿者中搜索了自然发生的基因突变的人，这些突变会破坏 MC3R 的功能。他们确定了几千人在 MC3R 基因中携带各种突变，发现这些人平均比没有突变的人更短，进入青春期的时间更晚。

例如，他们确定了 812 名女性，她们的两个 MC3R 基因拷贝中的一个具有相同的突变。这种突变仅部分降低了受体的工作能力。尽管有这种微妙的影响，携带这种基因的女性在青春期的平均年龄比没有突变的女性大 4.7 个月。

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