代谢性疾病如高血糖和肥胖症，已经成为全球健康的重大危险因素。中国高血糖和肥胖症人数已居世界第一，而高效治疗手段仍然缺乏。另外，其他相关疾病，如暴食症、厌食症、中枢性发热等，尚缺乏治疗手段。中枢神经系统对能量代谢相关行为（体温调节与摄食）和外周代谢器官功能（脂肪、肝脏、胰腺等），存在无可争辩的调节作用。同时，代谢器官也通过多种信号分子影响中枢神经功能。中枢与外周相互协作，共同维持机体代谢稳态。探索中枢与外周的相互调控机制，有助于发展高效的代谢疾病治疗手段。因此，本研究组将：
A）神经系统对代谢功能的调节作用。我们将采用光遗传学、基于梯度折射透镜的大脑深部钙成像、mRNA测序等手段，在各个层次理解：1）中枢神经系统（下丘脑等）对体温维持、摄食行为、奖赏行为、血糖平衡等的调节机制；2）外周神经系统对主要代谢器官功能的调节作用（胃肠道、脂肪等）。
B）代谢信号对神经系统功能的调节作用。通过光遗传学、质谱、神经元基因操作等手段，解析：1）代谢相关信号（分泌因子、生理压力等）由迷走神经传入中枢，对摄食、血糖、情绪、奖赏等的调节作用；2）代谢相关信号（分泌因子等）如何进入中枢，对中枢神经元活性状态和功能的调节作用。
C）神经细胞自身代谢对生理和病理的影响。神经细胞自身代谢活跃，大脑仅占体重的2%，却消耗了20%的葡萄糖。因此，代谢疾病进程中神经细胞代谢的自身的紊乱，可能是引起或加重代谢疾病的根源。我们将发展和运用代谢探针，研究神经细胞代谢在生理和病例状态之中的变化，从而理解代谢疾病的神经基础，也为其他神经代谢相关疾病（如AD和PD）等提供方法借鉴。
D）疾病相关研究。1）解析上述‘神经-代谢’互作机制对发烧、肥胖、厌食症、糖尿病等相关疾病的防治作用；2）解析体温调节对免疫系统功能以及大脑损伤修复的调节作用；3）辐射研究其他神经代谢疾病，如AD和PD。
