科学家们多年前就发现下丘脑——这个负责管理体温、饥饿感、性欲、睡眠等多项功能的脑区——包含表达视蛋白3（OPN3）的神经元。然而，这种位于大脑深处的光敏蛋白质究竟起什么作用一直不清楚。
一项发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上的研究表明，OPN3在调节食物摄入方面起着重要作用。
“我们的结果揭示了一种机制，即非视觉视蛋白受体OPN3通过黑皮质素4受体（MC4R）调节食物摄入，而MC4R对于调节能量平衡和进食行为至关重要。这一发现非常有趣，因为MC4R功能丧失突变是人类肥胖的已知遗传原因之一。”布朗大学卡尼脑科学研究所的医学教授埃琳娜·奥安查（Elena Oancea）说道。
该研究由哈拉·哈达德（Hala Haddad）领导，她在布朗大学攻读博士学位期间及后来作为博士后研究员进行了这项研究，高级作者包括奥安查和辛辛那提儿童医院视觉系统组主任理查德·朗（Richard Lang）。
研究团队报告称，OPN3与MC4R和钾通道Kir7.1协同工作，以调节某些细胞信号传导及神经元放电，这些过程发生在控制能量平衡的关键区域。值得注意的是，当小鼠被设计为缺乏下丘脑特定区域的OPN3时，它们吃得明显更少，活动量也比对照组小鼠减少。
“我们非常兴奋，首次揭示了OPN3在大脑中的细胞机制。”奥安查说。
视蛋白3一直是奥安查实验室近十年来的研究焦点，研究团队发现它存在于黑色素细胞中，参与色素沉着，并开发了一个小鼠模型来确定该蛋白质在大脑中的具体表达区域。朗的实验室也在脂肪组织和大脑中研究OPN3，主要使用小鼠遗传学工具。两个研究团队自2020年开始合作。
虽然他们的发现为OPN3的功能增添了重要见解，但研究人员表示还需要更多研究来探讨这一机制是否在人类大脑中也以类似方式发挥作用。
“虽然我们在下丘脑的这一区域发现了OPN3的机制和功能，但这种受体在大脑其他区域的工作原理仍然不清楚。”奥安查说，“OPN3在不同区域可能有共同的作用模式，但我们仍在寻找。”
此外，“目前的分析尚未解决OPN3是否可以在小鼠大脑中充当光传感器的问题。”朗说，“这将在未来的研究中得到解答。”
奥安查指出，进食行为和体重的调节极其复杂。“要解决这些复杂问题，需要更广泛地理解涉及的细胞过程。”
(全文结束)
