厭食癥的產生與機體能量平衡正常調節(jié)的失功能有密切關系，但厭食癥的產生又有其本身的特殊要求，例如它涉及不少下丘腦以外腦區(qū)的參與。

應用急性AgRP神經元切除的途徑，再通過功能性神經回路的作圖方法，配之以能夠挽救進食神經元擾亂的鑒定，使介導厭食癥的神經回路可以得到分析（圖17-7）。在抑制性AgRP神經元丟失之后不久，檢查正常情況下受AgRP軸突支配的8個腦區(qū)，發(fā)現(xiàn)這些腦區(qū)的fos表達都是升高的，而fos是神經元激活的組織化學標志。通過向腦內輸入藥物——苯二氮、嗅他西尼（bretazenil），它們是GABA增強劑，可以挽救攝食。但這種處理最強地壓抑了幾個腦區(qū)fos的表達，如外側隔核、臂旁核（PBN）。慢性顱內給予嗅他西尼靶向到上述兩個腦區(qū)，則實驗顯示，如果輸入到PBN就足以挽救攝食，但輸入到外側隔核或其他幾個腦區(qū)則不行。前者很可能是由于補償了AgRP神經元丟失的效果，而AgRP神經元是從下丘腦投向PBN的［1］。

圖17-7　AgRP神經元軸突投射調制介導厭食癥的后腦神經回路

（a）神經元和藥理學操控的摘要，簡單地單獨給予或共同給予。用這種操控來探查其上位性影響，考慮它們對于生存的效應（由于挽救了攝食）。Abl，切除；Bz，嗅他西尼；NR1，NMDA受體NR1亞單位；vglut2，小泡谷氨酸轉運蛋白2；Ond，昂丹司瓊（ondansetron）；icv，腦室內注射；LS，外側隔核；Tph2，色氨酸羥化酶2；Bic，荷包牡丹堿。（b）AgRP神經元投射有局部的，有長軸突的，這些投射抑制了POMC、PVH、LS、PBN的神經元以及其他的靶。需要ARCAgRP(5)→PBN連接以壓抑內臟性的不舒服。這是來自孤束核（nucleus tractus solitarii，NTS）的沖動，通過谷氨酸能的興奮性驅動，由PBN介導，受5-羥色胺輸入的調節(jié)。（圖引自［1］）

PBN是后腦的一個轉換站，它接受來自外周的內臟和味覺輸入。調節(jié)PBN活性的后腦神經回路以及它對急性AgRP神經元切除的敏感性，是通過以下實驗發(fā)現(xiàn)的：實驗應用一系列的基因操控，包括Cre重組酶經病毒輸送到一種特殊的AgRP-DTR(6)小鼠的后腦神經核，這種小鼠用基因工程方法接受了一系列在序列兩側加loxp位點（floxing）(7)的基因。應用重組腺相關病毒靶向發(fā)送Cre重組酶以切除PBN中兩側加loxp位點的Grin1基因（NMDA受體的亞單位），可阻止由于AgRP神經元切除后小鼠丟失抑制性輸入而引起的饑餓。這種操作使得NMDA受體的信號傳送失效，也可能降低PBN神經元對谷氨酸能突觸輸入反應的興奮性。上行興奮性谷氨酸能輸入大部分發(fā)源于NTS，NTS是內臟信息進到腦里面來的初級進入點。用rAAV-Cre敲除NTS突觸小泡的谷氨酸轉運蛋白-2基因（Slc17a6），使得突觸小泡的谷氨酸攝入失效，可以減少NTS神經元刺激PBN神經元的能力，也就挽救了AgRP神經元切除小鼠的進食［1］。

因為AgRP神經元被切除的小鼠即使在食物被送進嘴里的時候也不吃食物，所以AgRP神經元的丟失被認為是引起了內臟性身體不適（visceral malaise）或者嚴重惡心?；谶@樣一個假定，在切除AgRP神經元后對小鼠用止吐劑昂丹司瓊（ondansetron）處理，把昂丹司瓊輸入到后腦的第四腦室，可以挽回攝食行為。昂丹司瓊是3型5-羥色胺（5-HT3）受體的拮抗劑，而NTS有5-羥色胺軸突的支配。5-羥色胺并不是由NTS產生的，為確定5-羥色胺神經支配的NTS來源，應用了犬病毒載體（CAV-2）。這是基于此載體有這樣的特征：它可以被軸突的突起所攝取，又反向傳輸?shù)郊毎w。表達Cre重組酶的CAV2靶向到由兩側加loxp位點的Tph2工程化小鼠的NTS。Tph2是一個5-羥色胺生物合成所必需的酶，即色氨酸羥化酶2（tryptophan hydroxylase 2）。這種小鼠顯示其NTS丟失了5-羥色胺支配，而且3個含5-羥色胺神經元腦區(qū)中的2個腦區(qū)（中縫大核、中縫暗核）丟失了Tph2，但中縫背核的Tph2并不消失。重要的是，這些小鼠里面AgRP神經元的切除并不導致攝食。這表明，從這些腦區(qū)投向NTS的5-羥色胺能投射，其作用是激活NTS，然后增加輸入到PBN的興奮性輸入；而當AgRP切除后，來自AgRP神經元的平衡性抑制性驅動消失時，PBN才導致攝食［1］。

剖析AgRP神經元切除后的厭食癥，是一種腦區(qū)間復雜關系的分析。在這里，非常精巧地合并應用了幾種研究手段（藥理學工具、病毒介導工具），來作圖后腦神經回路，而這個回路是受AgRP投射調節(jié)的（圖17-8）。AgRP神經元切除后的急性發(fā)作，對于功能回路的作圖途徑是基本的。有了這種急性發(fā)作，就可以檢測腦區(qū)之間的相互作用。行為讀出僅僅是存活的情況，這易化了大量腦區(qū)的病毒和藥理學操控（圖17-8a）。這樣一來擺在我們面前的情景就是，從上面來的AgRP神經元投射是約束性的神經回路。回路過度激活就導致“內臟性身體不適”或嚴重惡心?；诖鷥斈芰?，對于攝食行為來說，AgRP神經元并非嚴格必需；但在正常環(huán)境下，這些神經元的活動是小鼠攝食所需的。這提示，內臟不舒服的回路在約束進食方面起作用，而此過程又是在激素和營養(yǎng)素敏感的AgRP神經元調控之下的。更進一步，已經證明PBN對進食行為有雙向性影響：用苯二氮可以強化PBN的GABA信號傳送，或者通過局部清除Slc17a6以壓抑PBN的興奮性輸出，這兩者都可以增加進食，即使當AgRP神經元仍然完整的時候。然而，所采用的這些實驗時間范圍并不適合討論這樣一個問題，即這個回路的投射對于與細胞類型特異的AgRP神經元激活有關的快速進食行為的向上調節(jié)，是不是有關系。為此目的，還需要采用功能獲得回路的作圖技術［1］。

圖17-8　調節(jié)進食行為不同方面的AgRP神經元的不同軸突投射

（a）調控細胞的類型特殊的活性以探測它們對于進食行為效果的上位（epistatic）相互關系的小結。Act，激活；Sup，壓抑；bl，藥理學方法阻斷；GABAAR，GABAA受體；Y1R，Y1受體。（b）AgRP神經元投射局部及遠隔部位的軸突，抑制了POMC、PVH、PBN神經元，還有其他的靶。ARCAgRP→ARCPOMC連接影響長時程進食的調節(jié)以及能量內穩(wěn)態(tài)的其他方面。ARCAgRP→PVH及ARCAgRP→PVHOT的連接調節(jié)食物的急性攝入，PVH神經元轉而與腦干“飽”中樞交往。NTS，孤束核；DVC，迷走背核復合體（dorsal vagal complex）；SC，脊髓。（圖引自［1］）