我们为何会在缺乏蛋白质时产生强烈的“想吃肉”或“想吃豆制品”的渴望？这一日常饮食行为背后的神经生物学机制，长期以来困扰着科学家。传统观点认为，血液中氨基酸水平的下降会通过循环系统向大脑发出信号，从而触发蛋白质的摄入动机。然而，韩国基础科学研究所（IBS）的团队在2026年5月发表于《自然》杂志的一项突破性研究中，揭示了一条此前未知的、从肠道直接通往大脑的隐秘神经回路，该回路能够特异性感知肠道内蛋白质的缺乏，并迅速驱动对蛋白质的渴望行为。
肠道中的“蛋白质传感器”
研究团队首先利用基因编辑技术在小鼠肠道特定细胞中敲除了关键信号分子。他们发现，位于肠道上皮的肠内分泌细胞（EECs），尤其是那些表达G蛋白偶联受体GPR93的细胞亚群，充当了蛋白质水平的“传感器”。当肠道内蛋白质消化产物——肽类和氨基酸浓度下降时，这些EECs会释放一种名为尿鸟苷素（Uroguanylin）的激素样信号分子。通过荧光标记和电生理记录，研究者证实尿鸟苷素能直接激活邻近的迷走神经传入纤维末梢上的受体。迷走神经是连接肠道与大脑的主要神经通路，其传入纤维将信号迅速传递至脑干孤束核（NTS）。
“我们惊讶地发现，这一信号传递的速度远超血液途径，”论文第一作者、IBS研究员金敏秀（音译）博士表示，“小鼠在摄入缺乏蛋白质的食物后数分钟内，肠道就开始向大脑发送警报，而血液氨基酸水平在此时尚未发生显著变化。”
大脑奖赏中枢的“蛋白质渴求”编码
为了追踪这条肠道-大脑通路的最终靶点，研究团队使用了顺行和逆行神经示踪技术。结果显示，从孤束核发出的第二级神经元直接投射至伏隔核（Nucleus Accumbens, NAc）——大脑奖赏和动机处理的核心区域。通过光遗传学技术，研究者精确地激活或抑制这条通路中的特定神经元。当人为激活从肠道到伏隔核的神经信号时，即使小鼠体内蛋白质水平充足，它们也会表现出对高蛋白食物的强烈偏好，仿佛处于蛋白质缺乏状态。反之，抑制该通路则完全消除了小鼠在蛋白质缺乏时对蛋白质食物的选择性摄取行为。
进一步的钙成像实验显示，伏隔核中的神经元活动与蛋白质摄入行为呈锁时关系。当小鼠开始舔舐高蛋白溶液时，NAc的神经元群体放电频率显著增加；而当它们摄入碳水化合物或脂肪溶液时，这种反应则弱得多。这表明，这条肠道-大脑回路不仅检测蛋白质缺乏，还专门编码了对蛋白质的“渴望”信号，从而驱动有针对性的觅食和进食行为。
临床意义与未来方向
这项发现为理解人类饮食行为提供了全新框架。论文通讯作者、IBS认知与社会性研究中心主任李哲（音译）教授指出：“许多现代饮食相关疾病，如蛋白质能量营养不良、神经性厌食症中的蛋白质回避，以及肥胖症中对高蛋白食物的过度渴求，都可能与这条肠道-大脑回路的失调有关。”目前，研究团队正在与临床医院合作，通过功能性磁共振成像（fMRI）技术，探索在人类志愿者中是否存在类似的肠道-迷走神经-伏隔核通路，并测试通过调节肠道菌群或特定营养信号来干预该回路活性，从而改善饮食行为的可能性。
“我们的最终目标是开发出能够精准调控这条通路的营养策略或药物，”李哲教授补充道，“例如，设计一种能够模拟蛋白质缺乏信号的化合物，帮助那些需要限制蛋白质摄入的肾病患者减少对高蛋白食物的渴望；或者相反，开发增强该通路信号的干预手段，以促进老年人和康复期患者的蛋白质摄入。”