我们总爱在深夜里刷手机，屏幕的亮光照得满脸都是，像是和手机缠绵到最后一刻；或者习惯在睡前开一盏小夜灯，既为了方便起夜，也算是给黑夜添上一点温柔的仪式感。可谁能想到，这些看似微不足道的光亮，或许正在悄悄“操纵”我们的身体？最近，发表于Neuron的一项研究发现，光照可能影响下丘脑中一类叫Crabp1的神经元，而这些神经元正是能量消耗的关键调控者。

这项由中国科学院遗传与发育生物学研究所吴青峰团队主导的研究，通过先进的单细胞测序技术、神经环路追踪和光遗传学操作，不仅发现了一个全新的能量消耗调控枢纽，还解释了为何长期暴露于光照环境下可能成为肥胖的潜在诱因。

DOI：10.1016/j.neuron.2025.08.021

寻找大脑中的“能耗调节器”

肥胖的本质是能量摄入大于消耗。既往已有研究提示，下丘脑是调控能量平衡的“总指挥部”。尤其是弓状核中的POMC神经元和AgRP神经元，它们一个抑制食欲、促进耗能，一个促进进食、减少耗能。

然而，弓状核中还存在大量“非POMC、非AgRP”的神经元，它们身份不明、功能未知。为了揭开这些细胞的神秘面纱，研究人员采用了单细胞核RNA测序技术，对小鼠下丘脑弓状核进行了高精度的细胞分型。

结果发现了一群独特表达Crabp1基因的GABA能神经元。它们既不表达AgRP、POMC，也不表达生长激素释放激素、促甲状腺激素等经典神经内分泌标志物，是一个独立的神经元亚型。

鉴定弓状核（ARC）中的 Crabp1 神经元为 “非 AgRP、非 POMC” 神经元群体

进一步分析显示，Crabp1神经元富含与细胞黏附、甲状腺激素信号、视黄酸代谢等相关的基因，暗示它们可能参与复杂的细胞间通讯和代谢调控。并且，它们高表达甲状腺激素受体Thrb，而对胰岛素和瘦素受体表达较低，提示其活动可能受甲状腺激素调节，而非传统能量激素。

激活则瘦，抑制则胖

为了验证Crabp1神经元是否真的参与能量平衡调控，研究人员使用了化学遗传学技术精准操控其活动。

当他们使用TeNT毒素抑制Crabp1神经元的突触传递时，小鼠的体重和体脂明显上升。进一步的能量代谢监测显示，这些小鼠的能量消耗、氧气消耗量、体力活动和体温均显著下降，尤其在夜间活动期更为明显。更重要的是，它们对寒冷环境的适应能力也变差，说明产热能力受损。

相反，当使用DREADD技术激活Crabp1神经元时，小鼠的能量消耗、活动量和体温均上升，即使在高脂饮食诱导的肥胖模型中，持续激活这类神经元也能有效防止体重增加。

Crabp1 神经元的突触失活抑制能量消耗并导致肥胖

有趣的是，与其他弓状核GABA能神经元（如AgRP）不同，Crabp1神经元被激活时，虽然也会促进进食，但其促进能耗的效应更为突出。研究者由此提出一个“镜象不平衡模型”：即激活时能耗与进食均上升，抑制时则均下降。

寒冷与运动是“开关”，光照是“刹车”

Crabp1神经元何时被激活？研究人员通过c-Fos染色和光纤记录发现，这类神经元在寒冷暴露和自主跑轮运动时明显活跃，而在饥饿、饱食或应激状态下则无动于衷。

也就是说，当我们感到寒冷或进行锻炼时，这群神经元就会开始工作，推动身体产热、增加活动，从而消耗更多能量。然而，另一个关键发现是：长时间的光照会显著抑制Crabp1神经元的自发放电。

Crabp1 神经元对寒冷暴露和身体活动的响应

在实验中，研究人员将小鼠分为两组：一组接受12小时光照/12小时黑暗的正常周期，另一组接受18小时光照/6小时黑暗的“长光照”周期。结果发现，长光照组小鼠的Crabp1神经元活动明显下降，能量消耗降低，体重和体脂也更高。

更重要的是，这种由长光照引起的代谢下降，可以通过化学遗传学手段重新激活Crabp1神经元而被逆转。这意味着，夜间过度光照可能通过抑制这群神经元，从而降低我们的基础能量消耗。

“一对多”的神经环路

Crabp1神经元是如何实现多方面的能量调控的？通过神经环路追踪，研究人员发现它们通过轴突侧枝同时投射到多个脑区，包括LS、BNST、MPOA、PVN、LH和DMH等，形成“一对多”的调控模式。

这些脑区分别参与体温调节、体力活动、自主神经调控等不同生理过程。通过精准抑制特定投射通路，研究人员证实，投向MPOA、PVN、LH、DMH和BNST的神经元主要负责调控能量消耗，而投向LS的神经元则影响较小。

此外，Crabp1神经元还能局部抑制POMC神经元，这可能是其促进进食的机制之一。这种精细的环路结构，使得一类神经元能够协同调控多种能耗行为，适应复杂的环境变化。

Crabp1 神经元选择性抑制POMC 神经元

总的来说，这项研究提示，长期夜间光照可能通过抑制下丘脑中Crabp1神经元的活性，降低我们在静息状态下的能量消耗，久而久之导致体重增加。这或许也是为什么夜班工作者和喜欢熬夜的人更容易发胖的原因之一。

研究者还指出，尽管这项研究是在小鼠身上完成的，但人类下丘脑中同样存在Crabp1神经元，其功能可能具有进化上的保守性。这为未来开发针对能量消耗的肥胖治疗策略提供了新靶点。

未来，如果我们能够找到安全有效地调节这群神经元活性的方法，或许就能在不抑制食欲的前提下，通过提升能量消耗来对抗肥胖。而在那之前，或许我们可以从减少夜间不必要的灯光开始，给自己一个黑暗而健康的睡眠环境。

参考资料：

[1]Wang, T., Han, S., Wang, Y., Li, Y., Li, Y., Xing, Z., Zhang, S., Xia, Y., Zhu, F., Chen, Z. H., Li, Y. Z., Wang, J., Xu, M., Liu, Q., Jiang, M., Xu, X., Li, X., Gong, H., Cao, P., & Wu, Q. F. (2025). Identification of a neural basis for energy expenditure in the mouse arcuate hypothalamus.Neuron, 113(19), 1 - 21. https://doi.org/10.1016/j.neuron.2025.08.021