Neuron：青春期饮食非常重要！研究发现关键神经环路调控青春期发育，与饮食息息相关

原标题：Neuron：青春期饮食非常重要！研究发现关键神经环路调控青春期发育，与饮食息息相关
文章来源：人工智能学家
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青春期启动的神经机制：饮食与下丘脑神经回路的交互作用

青春期是人体发育的关键阶段，其启动机制复杂且受到多种因素影响，其中营养状况至关重要。本文总结了日本理化学研究所Goto和Miyamichi课题组近期发表在Neuron上的研究成果，揭示了饮食可获取性通过下丘脑神经回路对青春期启动的急性影响。

1. Kisspeptin神经元同步活动与青春期启动

研究人员利用钙成像技术，监测了雌性小鼠弓状核(ARC)中Kiss1-Cre; Ai162双杂合小鼠的kisspeptin神经元(ARCkiss)活动。结果显示，在开口(青春期开始的标志)之前，ARCkiss神经元已出现同步活动(SEskiss)，且SEskiss的数量随年龄增长而增加，在PND33达到平台期，表明SEskiss的出现与青春期启动相关。

2. 不同喂养条件对SEskiss的影响

研究设置了四种喂养条件：进食(AL)、食物限制(FR)、食物限制加瘦素补充(FR+leptin)以及食物限制后恢复进食(FR/AL)。结果显示，FR抑制了小鼠性成熟，导致开口延迟或缺失，首次消失；而恢复食物供应能快速逆转这种抑制，部分于瘦素信号。具体而言，FR降低了SEskiss频率，而FR/AL组恢复进食后，SEskiss频率显著增加，恢复正常波形。

3. ARCAgrp神经元与ARCkiss神经元之间的相互作用

研究发现，ARCAgrp神经元活动降低先于ARCkiss神经元同步活动，暗示ARCAgrp神经元可能参与调控ARCkiss活动。食物供应后，ARCAgrp神经元钙信号立即降低，随后在黑暗期出现波动。在FR期间，ARCkiss数量较低，去除FR后增加。

4. ARCAgrp神经元的负向调控作用

病毒-遗传学实验结果表明，化学遗传学激活ARCAgrp神经元会抑制ARCkiss频率，证实ARCAgrp神经元对ARCkiss具有负向调节作用。这种作用存在昼夜节律依赖性，在黑暗期更为显著。

5. ARCAgrp神经元作为青春期启动的“守门人”

综上所述，该研究提出了一种新的青春期启动模型：在食物充足时，ARCAgrp神经元活性受到抑制，ARCkiss神经元同步活动频率增加，推动青春期进程；而在食物短缺或营养不良时，ARCAgrp神经元被激活，抑制ARCkiss神经元同步活动，延缓青春期启动，起到“守门人”的作用，防止在能量不足时进行可能有害的性成熟过程。

该研究深入揭示了饮食可获取性通过下丘脑神经回路调控青春期启动的机制，为理解青春期发育提供了新的视角，也为相关疾病的治疗提供了潜在的靶点。

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