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别怪嘴!一看到食物,大脑、肝脏就会做出“进食准备”| Cell新发现

2018/11/18 来源:生物探索
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导读
通常,我们垂涎橱窗内的美食时,会不自觉地咽口水和感觉更强烈的饥饿感。其实,这些吃货深有同感的反应并不是身体“准备迎接”食物的第一反应。近期,一项新研究揭示,在小鼠看到或者闻到食物的瞬间,其大脑神经和肝脏都做出了“处理营养”的准备。


图片来源:The Scientist

11月15日,《Cell》期刊新发表了这一篇题为“Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation”的文章。它的有趣点在于揭示了:只要感官刺激(看到或者闻到,但吃不到),就已经能够引发机体的某些反应。


https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.015

饥饿神经元 VS 抑制神经元

我们都知道,大脑的丘脑区域负责调控饥饿感。在这一区域,有两类神经元已被证实在调控“吃东西”上发挥着相反的作用:AgRP神经元(饥饿敏感)会在“存储能量少”的状况下活跃,以刺激身体补充食物;POMC神经元(抑制食欲)会在吃饱的时候打开,以此阻止进食。

德国Max Planck代谢研究所的内分泌学家和遗传学家Jens Brüning表示,直至几年前,主流观点都认为摄取食物会导致荷尔蒙反应,随后才出现神经反应的变化。

但是在2015年,加州大学旧金山分校的科学家们发现,小鼠大脑的神经元几乎会在看到或者闻到食物的瞬间,改变激活状态。

最新研究:大脑、肝脏的快速反应

Jens Brüning带领团队进一步佐证了“神经元即时反应”的结论。在这项新研究中,他们发现,在动物看到或者感知到食物的时候,POMC神经元就会激活,而AgRP神经元会关闭,这一反应就好像已经吃了东西一样。

当然,这一结果并不意味着激素调控不重要。相反,这意味着确实有一个额外的快速反应层,由对食物的感官知觉驱动。

这些快速的神经反应是否会影响肝脏代谢?Jens Brüning团队进一步寻找答案。他们以小鼠为模型,这些小鼠会保持16个小时不进食,随后分成三组——要么吃东西,要么只能看到、闻到食物,要么继续饿着(且看不到、闻不到食物)。


图片来源:Cell

结果发现,相比于继续饿着的小鼠,另外两组小鼠的肝脏中,被发现同样出现了快速的蛋白活动的变化,进而改变肝细胞内质网(endoplasmic reticulum)结构。研究人员推测,这可能是为了蛋白生产做准备。

而且,这些变化依赖于大脑中POMC神经元的信号。当研究人员人为刺激POMC神经元时,肝脏上的交感神经元会被激活,进而释放去甲肾上腺素(norepinephrine),该激素会刺激肝脏细胞,导致基因转录、蛋白表达反应上调。

综上所述,这些研究结果表明,当啮齿动物闻到或者看到食物,大脑的POMC神经元会与交感神经元“交流”,进而传递信号给肝脏,让其通过内质网的扩张而做好“迎接营养的准备”。

责编:悠然

参考资料:

Just the Sight of Food Gets the Liver Ready for Action

Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation

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