在寒冷環境中，能量消耗迅速增加以產生維持核心體溫所需的熱量，這些能量的消耗需要額外的食物供應，因此就有了寒冷會促進食物的攝入。
在這個過程中
減少能量消耗和增加飢餓感
是這種寒冷適應性反應的重要組成部分。
下丘腦弓狀核 （ARC） 中的表達刺鼠相關肽 （AgRP）神經元（稱為ARC- AgRP神經元）調控食物攝入和能量穩態。AgRP 神經元是參與能量穩態的研究最多的下丘腦神經元群之一。
之前研究表明寒冷環境下能夠迅速啟用ARC- AgRP神經元，並且寒冷誘導的食慾旺盛需要這種啟用。
2021年8月10日上海交通大學醫學院黃菊教授在Cell Reports雜誌上調控寒冷促進飲食的神經環路：mPOA-ARC。
寒冷促進飲食
研究人員將雌性或雄性小鼠暴露在
4攝氏度環境中2小時後飼料攝入量明顯增多
，食慾旺盛。然而即使暴露10分鐘也會促進小鼠食慾。暴露這種寒冷環境2小時中並不會引起血糖水平的變化，但是長期5小時的暴露就會明顯引起血糖降低，表明能量代謝嚴重失衡。
ARC- AgRP神經元被啟用
隨後的免疫熒光發現ARC- AgRP神經元大量被啟用。光纖鈣成像系統記錄在寒冷環境中ARC- AgRP神經元鈣離子訊號明顯增強，而當小鼠暴露在40攝氏度熱環境中並不會啟用ARC- AgRP神經元。因此
並不是溫度的變化
，而是寒冷環境，啟用ARC- AgRP神經元，
化學遺傳學技術
慢性抑制
ARC- AgRP神經元能夠明顯降低寒冷引起的食慾旺盛行為。這就更進一步表明ARC- AgRP神經元調控寒冷引起的食慾增加。
ARC- AgRP神經元上、下游對寒冷環境是如何反應的？之前研究發現ARC- AgRP神經元投射到終紋床核 （BNST）、室旁丘腦核 （PVT）、室旁核 （PVN）、杏仁核中央核 （CeA）、外側下丘腦 （LHA） 和導水管周圍灰質 （PAG）等腦區。寒冷環境啟用ARC- AgRP神經元投射到BNST、LHA、PVN腦區的神經元較多（比例均在25%左右）。
病毒示蹤實驗揭示ARC- AgRP神經元的上游
逆行示蹤實驗發現ARC- AgRP神經元上游腦區為PVN、內側視前區 (mPOA)、背內側核 (DMH)。
POA 和 DMH 被認為是下丘腦中與寒冷環境體溫調節相關的關鍵腦區。
光線記錄AgRP神經元鈣離子變化
免疫熒光實驗發現上述三個腦區在寒冷環境下均被啟用，其中mPOA腦區對寒冷的反應最為強烈。離體電生理進一步揭示了ARC- AgRP神經元與上游mPOA腦區形成興奮性的突觸連線。慢性抑制mPOA-ARC興奮性神經環路後明顯降低長期寒冷引起的食慾旺盛。
總的來說，
本文從神經環路水平解釋了寒冷促進食慾
。AgRP神經元一直以來被認為是促進食慾的神經元，後續更有意思的是弄清楚AgRP神經元是如何間接或直接的感知冷覺。
【參考文獻】
1。 https：//doi。org/10。1016/j。celrep。2021。109502
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