你有没有想过，为什么有的人吃一点就饱，而有的人总觉得饿？科学家们长期以来都知道，大脑在控制食欲方面扮演着中央指挥的角色。但最近，来自德国莱比锡大学和查理特医科大学的研究团队发现，大脑中还藏着一个更隐秘的饥饿开关，一种蛋白质。它不会直接让人感到饿或饱，却能悄悄调节另一个关键受体的工作状态，影响身体是否继续进食。

真的有饥饿开关控制你的食欲吗（图片来源：作者使用AI生成）

大脑中的饱食信号中枢

在我们的大脑中，下丘脑的室旁核（PVN）是调控能量平衡的关键区域，而其中的黑素皮质素-4受体（MC4R）则是控制食欲的重要分子“中枢”。MC4R属于一种典型的G蛋白偶联受体，主要接受来自激素促黑素细胞刺激素的信号。当这种激素与MC4R结合后，它会激活下游的Gs蛋白通路，促进细胞内环磷酸腺苷（cAMP）生成，从而向大脑发出我吃饱了的信号。

MC4R的功能不仅限于这一条通路。研究发现，它还能够通过Gq/11蛋白信号途径影响细胞内钙离子浓度变化，这同样参与调节食欲与代谢的过程。与此同时，MC4R还能与一种名为 β-arrestin 的蛋白结合，使受体从细胞膜被收回到细胞内部，以终止信号并进行循环利用。这种灵活的信号开关机制，使得机体能够动态调节饥饿与饱食感之间的平衡。

MC4R的重要性在遗传学上也得到了充分体现。迄今为止，科学家已发现超过160种MC4R基因突变与肥胖相关，其中部分突变会削弱受体对α-MSH的响应能力，导致饱食信号传递受阻，使人更容易摄入过量食物。此外，MC4R也是当前治疗肥胖的药物靶点之一。例如，美国FDA批准的一种药物正是通过激活MC4R来抑制过度的食欲，从而帮助患者恢复体重平衡。

然而，MC4R并不是孤军奋战。它在细胞内的定位、稳定性以及信号强度，都离不开另一位伙伴——MRAP2蛋白。过去的研究表明，MC4R和MRAP2在下丘脑神经元中往往共存于同一细胞内，它们之间的相互作用正是决定我们何时进食、何时停止的关键因素。

隐藏在大脑深处的饱食开关

在大脑复杂的神经网络中， MRAP2（黑素皮质素受体辅助蛋白2）是一种极其小巧但作用巨大的调节因子。它只有一条跨膜螺旋，却能深刻影响食欲的神经信号传递。研究发现，MRAP2在下丘脑室旁核（PVN）与MC4R共同表达，它像一个伴随因子，帮助MC4R从细胞内部被正确运输到细胞膜表面，让受体能够高效地“接收”α-MSH发出的饱食信号。

发表在《自然·通讯》杂志上的相关研究（图片来源：参考文献[1）

莱比锡大学与查理特医科大学的研究团队利用单细胞荧光显微镜与生物发光能量转移（BRET）等先进成像技术，揭示了MRAP2如何调节MC4R的分子命运。当MRAP2与MC4R共同存在时，受体在细胞表面的分布明显增加，信号传递效率显著提升。实验结果显示，在有MRAP2参与的条件下，MC4R对α-MSH的反应灵敏度提高近三倍，也就是说，同样的激素浓度能产生更强烈的饱食感。

活性状态 MC4R-MRAP2 复合物的结构模型（图片来源：参考文献[1）

更有趣的是，MRAP2不仅增强了信号，还改变了受体的结构状态。在没有MRAP2时，MC4R倾向于以二聚体的形式存在，而MRAP2的加入会促使其分离为单体，这种结构变化使受体与G蛋白结合得更高效，信号传递更顺畅。这是首次在实验上直接证明MRAP2能调控G蛋白偶联受体的寡聚状态，为理解大脑饱食信号提供了新的分子证据。

同时，MRAP2还承担着另一项关键任务——延长信号持续时间。通常，当MC4R被激活一段时间后，会与β-arrestin结合，被拉回细胞内部，终止信号并进入再循环过程。然而，研究发现MRAP2能抑制这一内吞过程，使MC4R在细胞膜上停留更久，从而让饱食信号维持得更稳定、更长久。

这种多线调控意味着MRAP2不仅仅是一个辅助蛋白，更像是饱食信号系统的“调音师”：它既能增强信号的强度，也能延长信号的持续时间。科学家还在小鼠和斑马鱼中发现，如果缺失MRAP2基因，动物会出现明显的暴食和体重增加现象，进一步印证了它在食欲与代谢调节中的核心作用。

总结

这项研究揭示了大脑调控食欲的一个全新层面，MRAP2不仅仅是辅助蛋白，而是饱食信号的关键控制器。它通过改变MC4R的结构状态和信号通路，决定饱食信号的强度与持续时间，从分子层面解释了为什么有的人总觉得饿。更重要的是，MRAP2与MC4R的协同机制为肥胖、糖尿病与代谢综合征等疾病提供了新的潜在靶点。

未来，科学家有望通过模拟或调节MRAP2的作用，或许可更精准的饱食开关药物，让食欲调控不再依赖粗暴的抑制机制，而是利用身体自身的信号体系实现自然平衡。正如研究团队总结的那样，理解MRAP2的机制，不只是为了解决肥胖问题，更是揭开了大脑如何精确控制能量与生理状态的奥秘。

参考文献：

[1] Sohail, Iqra, et al. "MRAP2 modifies the signaling and oligomerization state of the melanocortin-4 receptor." Nature Communications 16.1 (2025): 8324.

[2] Wang, Meng, et al. "Identification of MRAP protein family as broad‐spectrum GPCR modulators." Clinical and Translational Medicine 12.11 (2022): e1091.

[3] Rouault, Alix AJ, Abigail A. Lee, and Julien A. Sebag. "Regions of MRAP2 required for the inhibition of orexin and prokineticin receptor signaling." Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Cell Research 1864.12 (2017): 2322-2329.

[4] Asai, Masato, et al. "Loss of function of the melanocortin 2 receptor accessory protein 2 is associated with mammalian obesity." Science 341.6143 (2013): 275-278.

策划制作

作者丨杨超 中国科普作家协会会员、博士

审核丨赵宝锋 辽宁生命科学学会会员、研究员

来源: 科普中国新媒体

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