科学家已经确定了一种蛋白质的功能，这种蛋白质已经使代谢研究人员混淆了二十多年。它可能对治疗肥胖和了解怀孕和更年期体重增加有影响。
 
这种叫做黑皮质素3受体（MC3R）的蛋白质维持了生命科学研究所所长Roger Cone所称的“能量变态”，这是一种在代谢研究领域难以理解的现象。
 
缺乏MC3R对正常条件下的小鼠几乎没有影响。但是当他们的新陈代谢受到挑战时，与正常小鼠相比，没有这种蛋白质的小鼠在禁食时会减轻更多的重量，并且在进食高脂肪饮食时会增加体重。
 
“这一发现加深了我们对能量平衡如何受到监管的理解，”科学进展研究的资深作者Cone详细说明了调查结果。他补充说，这一发现为开发抗肥胖药开辟了新的大门。
 
我们的机构有机制来平衡我们通过食物消耗吸收的能量，以及我们使用的能量。当我们减肥时，大脑会增加饥饿感并指示身体保存能量。如果我们使用更少的能量，大脑会发出信号以减少食物摄入量。这种所谓的能量稳态或平衡，部分受到Cone研究小组发现的另一种受体蛋白-黑皮质素4受体（MC4R）的控制。
就像墙上的变阻器决定了灯泡中能量的多少一样，在这种情况下，动态平衡设定了能量平衡在MC4R蛋白质采取行动恢复平衡之前能够移动多远的上限或下限。当身体经历某种代谢压力，改变能量水平-例如禁食或吃高脂肪饮食-MC3R确保身体能量和脂肪的平衡不会向任何方向漂移太远。
 
这种在变阻中的作用使MC3R成为治疗肥胖的有希望的新药靶标。
 
“当我们减少食量并减少运动以减轻体重时，我们的身体会感觉到能量平衡低于既定的下限，并尝试通过减少能量和增加食欲来调整，以恢复体内平衡。这个较低的边界就是它的原因。康德比尔特大学医学院的首席研究作者Masoud Ghamari-Langroudi表示，很难减轻体重。
 
“一种针对MC3R的药物有可能通过减少下边界的刚性而起到减肥的作用，”Cone说。“在许多方面，它是一个理想的药物目标，因为它可以使人们在改善饮食和运动习惯时减轻体重。”
 
该蛋白质还在调节作为正常生命周期一部分的身体能量平衡变化中发挥作用。例如，在怀孕和绝经期间，女性体内储存的脂肪储备量增加。
 
在Vanderbilt，共同作者马克斯普朗克代谢研究所的Rachel Lippert发现了一个不寻常的发现，即缺乏MC3R蛋白的小鼠体重比怀孕期间的体重减轻，并且在更年期的小鼠模型中比正常小鼠体重增加更多。
 
这些看似矛盾的影响是为什么蛋白质长期困扰研究人员的原因。Cone和他的同事在20世纪90年代中期在小鼠脑中发现了MC3R和MC4R。研究人员与世界各地的其他实验室一起，很快确定了MC4R在维持能量稳态设定点方面的作用。现在已知缺乏MC4R是人类综合征性肥胖的最常见原因。
 
科学家们不明白为什么相反，MC3R蛋白质有时导致体重过度减轻，有时导致体重过度增加。