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(cè)身體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)并調(diào)節(jié)青春期的時(shí)間和兒童的生長(zhǎng)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(gè)世紀(jì)更早地長(zhǎng)高并達(dá)到性成熟。在 20 世紀(jì)，英國(guó)的平均身高增加了約 10 厘米，其他國(guó)家則增加了 20 厘米。
長(zhǎng)期以來(lái)，科學(xué)家們一直認(rèn)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(yíng)養(yǎng)狀態(tài)并將這些信息轉(zhuǎn)化為生長(zhǎng)和性成熟的。
眾所周知，信號(hào)到達(dá)大腦以指示身體的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，例如脂肪(脂肪)細(xì)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(hào)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(huì)導(dǎo)致肥胖;然而，MC4R 系統(tǒng)不能控制營(yíng)養(yǎng)對(duì)青春期生長(zhǎng)和時(shí)間的影響。
現(xiàn)在，由劍橋大學(xué) MRC 代謝疾病部門(mén)和 MRC 流行病學(xué)部門(mén)(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(xiàng)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(gè)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(yíng)養(yǎng)信號(hào)，MC3R 系統(tǒng)控制著調(diào)節(jié)生長(zhǎng)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?cè)谟?guó)生物銀行的 50 萬(wàn)志愿者中搜索了自然發(fā)生的基因突變的人，這些突變會(huì)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(méi)有突變的人更短，進(jìn)入青春期的時(shí)間更晚。
例如，他們確定了 812 名女性，她們的兩個(gè) MC3R 基因拷貝中的一個(gè)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(méi)有突變的女性大 4.7 個(gè)月。
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