原標題：Neuron：青春期飲食非常重要！研究發現關鍵神經環路調控青春期發育，與飲食息息相關
文章來源：人工智能學家
內容字數：12222字

青春期啟動的神經機制：飲食與下丘腦神經回路的交互作用

青春期是人體發育的關鍵階段，其啟動機制復雜且受到多種因素影響，其中營養狀況至關重要。本文總結了日本理化學研究所Goto和Miyamichi課題組近期發表在Neuron上的研究成果，揭示了飲食可獲取性通過下丘腦神經回路對青春期啟動的急性影響。

1. Kisspeptin神經元同步活動與青春期啟動

研究人員利用鈣成像技術，監測了雌性小鼠弓狀核(ARC)中Kiss1-Cre; Ai162雙雜合小鼠的kisspeptin神經元(ARCkiss)活動。結果顯示，在開口(青春期開始的標志)之前，ARCkiss神經元已出現同步活動(SEskiss)，且SEskiss的數量隨年齡增長而增加，在PND33達到平臺期，表明SEskiss的出現與青春期啟動相關。

2. 不同喂養條件對SEskiss的影響

研究設置了四種喂養條件：進食(AL)、食物限制(FR)、食物限制加瘦素補充(FR+leptin)以及食物限制后恢復進食(FR/AL)。結果顯示，FR抑制了小鼠性成熟，導致開口延遲或缺失，首次消失；而恢復食物供應能快速逆轉這種抑制，部分于瘦素信號。具體而言，FR降低了SEskiss頻率，而FR/AL組恢復進食后，SEskiss頻率顯著增加，恢復正常波形。

3. ARCAgrp神經元與ARCkiss神經元之間的相互作用

研究發現，ARCAgrp神經元活動降低先于ARCkiss神經元同步活動，暗示ARCAgrp神經元可能參與調控ARCkiss活動。食物供應后，ARCAgrp神經元鈣信號立即降低，隨后在黑暗期出現波動。在FR期間，ARCkiss數量較低，去除FR后增加。

4. ARCAgrp神經元的負向調控作用

病毒-遺傳學實驗結果表明，化學遺傳學激活ARCAgrp神經元會抑制ARCkiss頻率，證實ARCAgrp神經元對ARCkiss具有負向調節作用。這種作用存在晝夜節律依賴性，在黑暗期更為顯著。

5. ARCAgrp神經元作為青春期啟動的“守門人”

綜上所述，該研究提出了一種新的青春期啟動模型：在食物充足時，ARCAgrp神經元活性受到抑制，ARCkiss神經元同步活動頻率增加，推動青春期進程；而在食物短缺或營養不良時，ARCAgrp神經元被激活，抑制ARCkiss神經元同步活動，延緩青春期啟動，起到“守門人”的作用，防止在能量不足時進行可能有害的性成熟過程。

該研究深入揭示了飲食可獲取性通過下丘腦神經回路調控青春期啟動的機制，為理解青春期發育提供了新的視角，也為相關疾病的治療提供了潛在的靶點。

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