下丘脑，这个小小的脑区负责生产多种激素，监测和调控着热量的消耗与摄入，例如食欲和血糖调节。

　　最近，顶级科学期刊《细胞》报道，科学家在下丘脑找出了一组与体重控制有关的重要分子，信号正常时，调节能量平衡;当这条信号通路受到干扰，可能造成严重肥胖。

　　2012年，在英国近600名早发性肥胖症人中，科学家注意到，编码分泌蛋白Sema3及其受体家族PlexinA和NRP的13个基因中，共出现40个基因突变。对比后确认，Sema3这组基因突变集中存在于严重肥胖者中。

　　科学家们验证，利用模式生物斑马鱼，在Sema3信号通路中的不少基因被敲除之后，斑马鱼不仅体重增大，体脂的百分比也增加。另外，敲除其中2个基因后，反而可以降低斑马鱼的体脂比。

▲敲除Sema3信号通路中的基因改变斑马鱼的体重和体脂比

　　继续探究发现，在人以及小鼠的胎儿时期和刚成年时期，Sema3及其受体的基因在下丘脑大量表达，这个时间窗口刚好吻合，负责能量调控的神经环路的关键发育窗口。

　　而且，受体蛋白大量表达在下丘脑的弓状核(ARH)，分泌蛋白主要分布在室旁核(PVH)，这两个核团与生物体的能量消耗密切相关。

　　体外培养实验佐证了这个猜测，在核团神经元延伸突起并搭建网络的过程中，细胞分泌的Sema3蛋白就像一种路线图，可以吸引有受体表达的神经元生长，引导它们朝特定方向布线。

　　研究人员用基因敲除的方式，让小鼠下丘脑中的神经细胞无法正常感知Sema3信号，结果正如研究人员的猜测，在这些小鼠脑中，两个核团之间的神经投射变得稀少，神经环路的发育受到了抑制。

▲Sema3信号通路受干扰的基因敲除小鼠在耗氧量、活动量等能量消耗的多项指标上都低于对照组，体重显著增大

　　而且，这些基因敲除小鼠，生长发育到了“青年”，它们耗氧量、运动活动能力、能量消耗，都比正常小鼠要低。体脂比虽然没有明显高，但是脂肪细胞长得比较大。这些基因敲除小鼠，食物摄取量和正常同伴没有差异，却长成了“吃得一样多、却比别人胖”的肥胖鼠。

▲本研究的图示