Nature：科学家发现负责机体对脂肪偏好的脑-肠回路

来源：生物谷原创 2022-09-14 10:19

来自Zuckerman研究所等机构的科学家们通过研究对人类机体食欲的来源进行了调查，结果解开了机体肠道和大脑之间的一种新型关联，其或能驱动机体对脂肪的渴望。

一个对脂肪食物渴望搏斗的节食者或许会被诱惑去责备其舌头，而黄油或冰激凌的美味却是难以抵挡的，近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“Gut-brain circuits for fat preference”的研究报告中，来自Zuckerman研究所等机构的科学家们通过研究对人类机体食欲的来源进行了调查，结果解开了机体肠道和大脑之间的一种新型关联，其或能驱动机体对脂肪的渴望。

研究人员通过对小鼠进行研究后发现，过量摄入脂肪和糖类或许会引发肥胖和代谢性疾病的流行，如果我们想要控制对脂肪贪得无厌的欲望，如今科学正在向我们展示，驱动这些渴望的关键或许就是大脑和肠道之间的关联。关于饮食选择和健康的新观点始于研究者Zuker的实验室对糖类的研究，研究人员发现，葡萄糖或会激活一种特定的肠-脑回路，在肠道糖类存在的情况下，该回路或许会与大脑进行沟通；相比之下，无热量的人工甜味剂或许并没有这种效果，这或许就解释了为何无糖汽水会让我们感到不满足。

研究者Zuker博士说道，本文研究结果表明，舌头或许会告诉大脑我们喜欢什么，比如尝起来很甜、很咸或者很油腻的食物等，然而，肠道会告诉大脑我们想吃什么，我们需要什么。研究人员想通过研究揭示小鼠如何对膳食脂肪产生反应，每种动物都必须摄入脂肪和脂质来提供生命所需的基本组分，于是研究人员给小鼠提供了含有溶解脂质的水瓶，其中包括大豆油的一种成分，以及含有已知并不影响肠道的甜味物质的水瓶。几天后，这些啮齿类动物对脂肪水产生了强烈的偏好，即使科学家们对小鼠进行了遗传性修饰来移除其利用舌头品尝脂肪的能力，其也能形成这种偏好。

科学家发现负责机体对脂肪偏好的脑-肠回路。

图片来源：Mengtong Li/Zuker lab/Columbia's Zuckerman Institute

研究者表示，即使动物品尝不出脂肪味道，其也会被驱动着去摄入这些脂肪，研究人员推测，脂肪一定是激活了特定的大脑回路从而驱动机体对脂肪的行为反应，为了寻找这种回路，研究者测定了小鼠的大脑活性并给予其脂肪，他们发现，大脑脑干特定区域—孤束尾核(cNST)中的神经元出现了兴奋，这一点就非常耐人寻味了，因为cNST主要涉及到机体对糖类偏好的神经基础中。研究者Li表示，我们找到了能将信息传递给cNST的通信线路，当小鼠的肠道中存在脂肪时，连接肠道和大脑的迷走神经神经元就会活跃起来。当识别出了小鼠对脂肪偏好背后的生物学机制后，随后研究人员开始观察肠道自身，尤其是位于肠道内壁的上皮细胞，他们发现，两组特殊的细胞能向迷走神经元发送信号从而对脂肪产生反应；其中一组细胞的功能会作为基本营养物质的一般传感器，不仅会对脂肪产生反应，还会对糖类和氨基酸产生反应，另外一组细胞则仅会对脂肪产生反应，从而就能潜在帮助大脑区分脂肪还是肠道中的其它物质。

随后研究人员利用一种药物来阻断这些细胞的活性，并进一步采取了一个重要的步骤，他们发现，关闭来自任何一个细胞群的信号或许都能抑制迷走神经对肠道中的脂肪产生反应，紧接着，研究者利用遗传学技术使迷走神经自身或cNST中的神经元失活，在这两种情况下，小鼠都失去了对脂肪的胃口。Li说道，这些干预措施证实了从肠道到大脑中的每个生物学步骤都对动物对脂肪的反应非常重要，这些实验也为改变大脑对脂肪的反应以及可能对食物的行为提供了新的策略。自1980年以来，全球的肥胖率几乎翻了一番，如今全球已经有5亿人都患上了糖尿病。

研究者Zuker博士说道，过度摄入富含糖类和脂肪的廉价、高度加工食物会对人类的健康产生破坏性的影响，尤其是在低收入和有色人群中，我们对这些食物如何劫持味觉和肠-脑轴背后的生物性机制理解地越多，就越有机会进行干预。这项令人兴奋的研究为驱动动物对脂肪渴望的分子和细胞提供了深度的见解，研究人员重点揭示了大脑控制机体食欲的分子机制，研究人员控制这种欲望的能力最终或许就会帮助开发新型疗法，来通过减少机体对高热量脂肪性食物的摄取从而抵御肥胖。

综上，本文研究结果揭示了不同的细胞和受体是如何利用肠-脑轴作为机体对脂肪偏好发生的基本渠道的。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Li, M., Tan, HE., Lu, Z. et al. Gut-Brain Circuits for Fat Preference. Nature (2022). doi：10.1038/s41586-022-05266-z