名古屋大学的研究人员及其同事发现，中年肥胖是由下丘脑神经元形状与年龄相关的变化引起的，下丘脑是大脑中控制新陈代谢和食欲的区域。

一种名为黑皮质素 4 受体 (MC4R) 的蛋白质可检测营养过剩并调节新陈代谢和食欲以预防肥胖。根据他们对大鼠的研究，MC4R 集中在从几组下丘脑神经元延伸出来的初级纤毛(天线样结构)中。研究还表明，初级纤毛随着年龄的增长而变短，MC4R 相应减少，导致体重增加。

该研究的主要作者、名古屋大学医学研究生院的 Kazuhiro Nakamura 教授说：“我们相信人类也存在类似的机制。” “我们希望我们的发现能够为肥胖症提供根本性的治疗。”研究人员在《细胞代谢》杂志上发表了研究结果。

随着年龄的增长，我们更容易超重和肥胖。肥胖者更容易患糖尿病、高脂血症等慢性疾病。此前的研究表明，中年体重增加是由于衰老导致整体新陈代谢下降所致，但其机制尚不清楚。

名古屋大学医学研究生院的研究小组与大阪大学、东京大学和名古屋大学环境医学研究所的研究人员合作，进行了一项对 MC4R 的研究。

MC4R 响应黑皮质素发出的暴饮暴食信号，刺激新陈代谢并抑制食物摄入。最初，研究小组利用他们专门开发的一种使 MC4R 可见的抗体来检查 MC4R 在大鼠大脑中的分布。他们发现 MC4R 只存在于特定下丘脑神经元群的初级纤毛中。

研究小组接下来研究了9 周龄(幼年)大鼠和 6 个月龄(中年)大鼠大脑中具有 MC4R(MC4R +纤毛)的初级纤毛的长度。研究小组发现，中年大鼠的MC4R +纤毛明显短于年轻大鼠。因此，中年大鼠的新陈代谢和脂肪燃烧能力远低于年轻大鼠。

研究小组接下来分析了不同饮食条件下大鼠的MC4R +纤毛。结果显示，正常饮食的大鼠MC4R +纤毛随着年龄的增长逐渐缩短。另一方面，高脂肪饮食的大鼠中MC4R +纤毛缩短的速度更快，而限制饮食的大鼠中的MC4R + 纤毛缩短的速度较慢。

有趣的是，研究小组还发现，曾经随着年龄增长而消失的MC4R +纤毛，在两个月的饮食限制下长大的老鼠身上又重新出现了。

在研究中，研究小组还利用基因技术使幼鼠的MC4R +纤毛变短。这些老鼠表现出食物摄入量增加和新陈代谢下降，导致体重增加。

研究小组还在人工缩短 MC4R +纤毛的老鼠大脑中注射了一种名为瘦素的激素。瘦素被认为有助于减少食物摄入量。然而令人惊讶的是，他们的食欲并没有降低，这表明瘦素无法发挥抗肥胖作用。

该研究的第一作者 Manami Oya 博士解释说：“这种被称为瘦素抵抗的现象也经常在肥胖人类患者中观察到。这是治疗肥胖症的一个障碍，但其原因长期以来一直未知。”

“在肥胖患者中，脂肪组织会分泌过多的瘦素，从而引发黑皮质素的慢性作用。我们的研究表明，这可能会促进与年龄相关的 MC4R +纤毛缩短，并使动物陷入恶性循环，黑皮质素变得无效，从而增加肥胖的风险。”

研究结论是，与年龄相关的MC4R +纤毛缩短导致大鼠中年肥胖和瘦素抵抗。研究人员证明，饮食限制是预防和治疗超重和肥胖的一种方法。中村教授说：“适度的饮食习惯可以使 MC4R +纤毛维持足够长的时间，使大脑的抗肥胖系统即使随着年龄的增长也能保持良好的状态。”

该研究“年龄相关纤毛病：携带黑皮质素 4 受体的神经元初级纤毛的致肥性缩短”于 2024 年 3 月 6 日在线发表在《细胞代谢》杂志上。