加州大学旧金山分校的研究人员发现，大脑调节体重的能力取决于大脑“饥饿电路”中通过称为原纤毛的天线状结构发出的信号的一种新颖形式。

原发性纤毛不同于活动性纤毛，指状突起充当一种细胞输送带，具有清除肺部和气管中的碎屑等功能。不运动的原发纤毛曾经被认为是残留的，就像细胞的阑尾一样，但是在过去的十年中，加州大学旧金山分校和其他地方的研究表明，这些结构在体内多种激素信号传导中起着关键作用。

现在，新的UCSF研究(于1月8日在《自然遗传学》上发表)表明，初级纤毛在大脑内的信号传导中也起着至关重要的作用。神经科学家习惯于在称为突触的部位神经元之间进行直接的化学或电通信，从而思考大脑的信号传导，但是新发现表明，初级纤毛上的化学信号传导也可能起着重要的作用，并且以前被忽略。研究人员说，这些发现还提示了潜在的新的治疗方法，可以解决日益严重的全球性肥胖症流行。

高级作者克里斯蒂安·瓦西(Christian Vaisse)医师，加州大学旧金山分校糖尿病中心教授，加州大学旧金山分校人类遗传学研究所成员说：“我们正在建立对肥胖症人类遗传学的统一理解。”肥胖研究人员几乎没有听说过原发性纤毛，但这将改变。”

脑饥饿电路中的关键信号蛋白

肥胖的现代流行主要是由环境因素驱动的，包括获得几乎无限量的即食卡路里以及越来越久坐的生活方式。但是，并非所有人都面临同样的不健康状况，就会变得超重。研究估计，遗传因素导致人们倾向于不健康的体重增加，占40%至70%。

自1990年代以来，遗传学家已证明，导致人类严重肥胖的大多数遗传改变似乎破坏了大脑下丘脑内的神经元网络。这种“饥饿回路”监视着瘦素(一种由脂肪细胞分泌的激素)的水平，并使用此信息来调节食欲和能量消耗以保持体重稳定。瘦素基因本身或涉及检测和响应瘦素的神经基因发生突变的人(和小鼠)无法检测出他们的体内何时已经有足够的脂肪，并不断进食，就好像饿了一样。

该系统的工作原理是：整个人体的脂肪细胞都会分泌瘦素，瘦素会传播到大脑，并被下丘脑的弓形核中的神经元检测到。然后这些神经元将有关瘦素水平的信息传递给下丘脑另一部分称为脑室旁核(PVN)的一组神经元，这些神经元确定瘦素水平过高(表明体内脂肪过多)还是过低(表明危险地消耗能量)储备)。然后，PVN神经元向大脑其他部位发出指令，以适当地调节您的食欲和能量水平。

近年来，Vaisse及其团队证明，与饥饿相关的特定基因(称为MC4R)的突变是人类最常见的肥胖单基因驱动因素，占所有严重肥胖病例的3-5% (定义为体重指数大于40)。Vaisse的团队表明，MC4R蛋白(一种检测弓形核细胞产生的化学信号的受体分子)存在于一部分PVN细胞中，对于这些神经元对高瘦素水平做出反应的能力似乎至关重要。减少食欲。但是，研究人员对这些神经元或其工作原理仍然知之甚少。

与此同时，纤毛研究人员，如加州大学旧金山分校生物化学系教授，教授，医学博士Jeremy Reiter博士，一直在探索原发纤毛中罕见的遗传缺陷如何导致诸如Bardet-Biedl和Alström综合征等疾病。几乎总是伴随着极端肥胖。赖特(Reiter)和其他人在过去几年中进行的大量研究已经解释了纤毛缺陷如何导致这些综合征的其他症状，例如手指或脚趾过多​​，视网膜缺陷和肾脏疾病，但与肥胖的联系仍不清楚。

在这项新研究中，Vaisse的团队与Reiter以及UCSF精神病学教授神经科学家Mark von Zastrow博士(医学博士)合作，研究MC4R突变与纤毛缺陷如何驱动肥胖之间是否存在联系。