大吃一斤?!英國科學家發現讓食慾暴增的腦細胞

學術經緯 發佈 2020-06-10T03:55:54+00:00

進入夏季,你有沒有覺得胃口變差、食慾降低?不要緊,最近一群科學家剛好發現,有一種腦細胞能夠促進食慾。

▎藥明康德內容團隊編輯


進入夏季,你有沒有覺得胃口變差、食慾降低?不要緊,最近一群科學家剛好發現,有一種腦細胞能夠促進食慾。專門刺激小鼠腦中的這種細胞後,它們很快胃口大開,食量大增,成了吃嘛嘛香的「孤獨美食家」。

▲這項研究發表在《美國國家科學院院刊》(圖片來源:PNAS)


帶來這項研究的是英國華威大學(University of Warwick)的生物學家。第一作者Matei Bolborea博士介紹說,雖然控制食慾的神經機制已經研究了幾十年,但在這條神經環路里,他們現在發現了一個意想不到的新玩家。「在未來,這些細胞或許能成為調節厭食或暴飲暴食的潛在目標,起到治療作用。」他說。


這種細胞名為伸展細胞(tanycyte),屬於膠質細胞,它們與腦中的神經元溝通,讓大腦明白我們吃了什麼。
先前的研究發現,伸展細胞們主要分布在腦中負責控制能量的區域,也就是下丘腦。它們分布在腦室(腦中充滿液體的腔室)邊緣,可以從腦室的腦脊液里「嘗」出裡面的營養物質。當我們吃得多,腦脊液里的營養素含量就相應高一些。


▲伸展細胞(tanycyte)形態特殊,一些「觸手」伸向腦脊液(CFS)感知營養信息,一些「觸手」與神經元溝通信息(圖片來源:參考資料[1])

研究人員發現,伸展細胞尤其擅長「嘗鮮」,它們具有的受體和舌頭味蕾上用於感知胺基酸(鮮味)的受體是一樣的。接下來的一個關鍵問題是,它們會不會把這些營養信息傳遞給鄰近調節食慾的神經元?以及如何影響能量的消耗?


為此,研究人員在一些伸展細胞中轉入光敏感離子通道,相當於用專門的光控開關來激活它們。他們發現,伸展細胞被激活後,附近的神經細胞也會隨之變得活躍。而分析這些神經細胞的身份來看,伸展細胞可以在下丘腦開啟兩條不同的通路來控制進食。

▲沿著腦室邊緣排列的一些伸展細胞(紅色標記)中有一些表達了光敏感離子通道(綠色),可以被光照激活(圖片來源:參考資料[2];Credit: University of Warwick)


有意思的是,一條通路與增加進食動力有關,叫我們「多吃點」;另一條通路與減少進食動力、增加能量消耗有關,它們截然相反。用研究人員的話說,「伸展細胞的能力令人困惑」。


哪一種信號會勝出呢?為了確認伸展細胞被激活後對進食行為的影響,研究人員讓小鼠接受食物的檢驗。錄像觀察結果顯示,刺激伸展細胞後,小鼠在40分鐘內食量大增,比對照組小鼠吃得更多、吃得更久。也就是說,伸展細胞激活後,吃得多的衝動壓倒了少吃、多消耗的衝動。


▲小鼠實驗顯示,伸展細胞受刺激後,動物在短時間內胃口大開(圖片來源:參考資料[1])


「伸展細胞會對營養素產生應答,從而促進飽足感,所以我們預想,當伸展細胞受到刺激,你會吃得更少。但令人驚訝的是,結果是吃得更多了。」這項研究的負責人Nicholas Dale教授說道。

研究人員總結說,這些發現建立了伸展細胞和進食之間的聯繫,而他們還將繼續探索,從長遠來看它們對控制體重會起著什麼樣的作用。


題圖來源:123RF

參考資料

[1] David Begley (2012) Brain Superhighways. Science Translational Medicine. DOI:

[2] Matei Bolborea et al., (2020) Hypothalamic tanycytes generate acute hyperphagia through activation of the arcuate neuronal network. PNAS. DOI: https://doi.org/10.1073/pnas.1919887117

[3] Tanycytes in the brain play an active role in increasing appetite. Retrieved June 9, 2020, from https://www.news-medical.net/news/20200608/Tanycytes-in-the-brain-play-an-active-role-in-increasing-appetite.aspx

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