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别怪嘴!一看到食物,大脑和肝脏便开始“进食准备”| Cell新发现

2018-11-18 10:02 Jens Brüning及其团队 Cell 阅读 0
核心摘要: 最新研究揭示,当动物看到或闻到食物时,大脑的POMC神经元会迅速激活,进而影响肝脏的代谢准备。这一发现挑战了传统观点,强调了感官刺激在进食准备中的重要性。

别怪嘴!一看到食物,大脑、肝脏就会做出“进食准备”| Cell新发现

图片来源:The Scientist

2023年11月15日,《Cell》期刊新发表了一篇题为“Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation”的文章。该研究揭示了:仅凭感官刺激(如看到或闻到食物)就能引发机体的某些生理反应。

别怪嘴!一看到食物,大脑、肝脏就会做出“进食准备”| Cell新发现

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

饥饿神经元与抑制神经元的相互作用

众所周知,大脑的丘脑区域负责调控饥饿感。在这一区域内,有两类神经元被证实在调控进食行为中发挥着相反的作用:AgRP神经元(饥饿敏感)在能量储备不足时活跃,以刺激进食;而POMC神经元(抑制食欲)在饱腹时活跃,以阻止进食。

德国Max Planck代谢研究所的内分泌学家和遗传学家Jens Brüning表示,直到几年前,主流观点认为摄取食物会引发荷尔蒙反应,随后才会出现神经反应的变化。

然而在2015年,加州大学旧金山分校的科学家发现,小鼠的大脑神经元几乎在看到或闻到食物的瞬间就会改变激活状态。

最新研究:大脑与肝脏的快速反应机制

Jens Brüning及其团队进一步证实了“神经元即时反应”的结论。在这项新研究中,他们发现,当动物看到或感知到食物时,POMC神经元会被激活,而AgRP神经元则会关闭,这种反应就像动物已经进食一样。

当然,这一结果并不意味着激素调控不重要。相反,这表明存在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团队进一步进行了研究。他们以小鼠为模型,这些小鼠在16个小时内不进食,随后分为三组——一组可以进食,一组只能看到或闻到食物,另一组则继续饥饿(且看不到或闻不到食物)。

别怪嘴!一看到食物,大脑、肝脏就会做出“进食准备”| Cell新发现

图片来源:Cell

研究结果显示,与继续饥饿的小鼠相比,另外两组小鼠的肝脏中出现了快速的蛋白质活性变化,进而改变了肝细胞内质网(endoplasmic reticulum)的结构。研究人员推测,这可能是为了准备蛋白质的生产。

此外,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,肝脏中的交感神经元被激活,进而释放去甲肾上腺素(norepinephrine),该激素会刺激肝细胞,导致基因转录和蛋白表达反应上调。

综上所述,这些研究结果表明,当啮齿动物闻到或看到食物时,大脑的POMC神经元会与交感神经元进行“交流”,并向肝脏传递信号,使其通过内质网的扩张做好“迎接营养的准备”。

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