范德比尔特大学医学院基础科学学院的研究人员发现了下丘脑神经回路活动依赖性发展的第一个例子。尽管先前的研究表明，瘦素激素通过瘦素受体直接作用于饥饿神经元，促进神经回路的发育，但将于11月25日发表在《美国科学院院刊》上的研究结果表明，某些不表达瘦素受体的神经元仍然对其活性敏感。
这项由分子生理学和生物物理学教授Richard Simerly领导的研究也支持瘦素在参与自主调节和食物摄入的神经回路发育中所起的新作用。他的实验室发现，在出生后神经回路发育的关键时期，抑制饥饿神经元（称为“AgRP”神经元）的活动，可能会对控制能量平衡的回路的结构和功能产生持久的影响。
瘦素是一种激素，对成年人来说，它通过提供饱腹感来调节饥饿感，并帮助长期维持体重。然而，在出生后的几周内，瘦素也有助于指导控制体内平衡功能的回路的形成。
在他们的PNAS论文中，Simerly实验室描述了三个主要结果：
瘦素是下丘脑催产素神经元之间神经连接正常发育所必需的，它将AgRP神经元与脑干神经元连接起来，协调与进食相关的自主反应，尽管该途径中的催产素神经元不表达瘦素受体。
在出生后下丘脑发育的关键时期，连接下丘脑和脑干的神经回路的发育依赖于瘦素感应AgRP神经元的活动。
干扰下丘脑神经元的神经活动可以永久性地改变脑干区域的功能调节，这些区域协调与进食有关的胃肠过程。
本文报道的结果应该扩大我们对瘦素等激素在控制与代谢健康和疾病风险表达相关的基本功能的神经回路组织中所起的发育作用的认识。虽然几十年来我们已经知道神经活动影响视觉系统和其他感觉系统的发育，但在下丘脑发育的研究中，神经元活动介导激素作用的作用在很大程度上被忽视了，其中的重点一直是受体介导的基因表达控制。
“在发育的关键时期，控制像能量平衡这样基本的东西的神经回路可能对活动很敏感，这表明可能有各种各样的因素通过这种机制影响下丘脑的发育，”Simerly说。“将发育中的大脑暴露在改变神经活动的分子中，可能会对构建关键的神经回路产生持久的影响，这可能会对大脑在健康和疾病中的功能产生持久的影响。”
这项研究为利用这一机制促进正常发育和改善因遗传异常或有害环境暴露而面临风险的人群的结果打开了大门。
如果没有科学家和第一作者杰西卡·比丁格的才华和毅力，这里所描述的工作是不可能完成的。合作作者Julio Ayala，分子生理学和生物物理学副教授和范德比尔特小鼠代谢表型中心主任，也是这项工作不可或缺的一部分。
