本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，僅反映作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
動物（或人類）是否會患上肥胖症和糖尿病，受多種不同因素影響。對不同化學物質在身體和大腦不同區域的不同敏感性，會導致攝食行為、體重、脂肪和胰島素敏感性的重大差異。現在我們瞭解到，下丘腦中一個迴路的變化可能會對小鼠某種型別的肥胖症產生重大影響。
(來源)
Czupryn 等人。“移植的下丘腦神經元恢復瘦素訊號傳導並改善 db/db 小鼠的肥胖症” 《科學》，2011 年。
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我們將從上圖（左側）所示的 db/db 小鼠開始。這種小鼠經過基因設計，出生後不久就會發展成嚴重的病態肥胖症和糖尿病。這是因為它缺乏一種叫做瘦素的激素的受體。瘦素是一種在食慾和新陳代謝中起主要作用的激素。透過減少瘦素受體來降低您對瘦素的敏感性（如在 db/db 小鼠中那樣），會在人類和小鼠中產生顯著的肥胖症和 2 型糖尿病。透過增加瘦素受體來增加您對瘦素的敏感性，可以挽救這種情況，從而降低體重並提高對胰島素的敏感性。
但這些都是全身性的變化。問題是，身體的哪個部位的瘦素受體變化真正起作用？最近的論文表明，下丘腦可能起著重要作用。下丘腦位於您大腦垂體腺的正上方，是大腦和內分泌系統之間的重要連線，內分泌系統是對激素敏感性可能對行為和身體調節產生重大影響的區域。下丘腦調節睡眠、口渴、體溫和飢餓等。
(來源)
本研究的作者想了解增加下丘腦中含有瘦素受體的神經元如何幫助 db/db 小鼠發揮作用。他們選取新生 db/db 小鼠和對照組，並給它們植入含有瘦素受體的神經元，以及一種熒光蛋白，以便他們可以追蹤其生長和位置。
在小鼠長大後，作者觀察了神經元的去向，以及它們到達那裡後的作用。他們發現神經元能夠整合到下丘腦的迴路中，表達瘦素受體，並與區域性細胞形成突觸。新神經元不僅對瘦素訊號做出反應，而且對來自葡萄糖和胰島素的訊號也做出反應，這是瘦素敏感細胞如何調節胰島素敏感性的重要步驟。
但是，發光的新神經元除非有功能，否則毫無用處。事實證明，這些神經元確實有功能。
您可以看到，用表達瘦素的神經元治療的小鼠（綠色顯示）的體重低於未移植神經元的同類小鼠（紅色和藍色顯示），但沒有未患 db/db 小鼠的對照組小鼠（粉色和金色顯示）的體重低。其他指標的情況也類似。
嵌合體（綠色）的脂肪量、瘦素和血糖低於其 db/db 對照組，但從未達到非 db/db 的對照組的水平。這表明，雖然下丘腦中的瘦素受體可以調節這些小鼠的某些體重和血糖方面，但其他區域也必須很重要，才能創造出具有正常體重和血糖的小鼠。
儘管如此，雖然這不是全部答案，但它為了解下丘腦在肥胖症和 2 型糖尿病中的作用，以及我們可能如何能夠改變大腦中的受體以恢復瘦素敏感性，並減少嚴重肥胖症和通常伴隨而來的 2 型糖尿病，提供了一個有趣的開端。
Czupryn, A., Zhou, Y., Chen, X., McNay, D., Anderson, M., Flier, J., & Macklis, J. (2011). 移植的下丘腦神經元恢復瘦素訊號傳導並改善 db/db 小鼠的肥胖症 《科學》，334 (6059), 1133-1137 DOI: 10.1126/science.1209870