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英国科学家发现让食欲暴增的脑细胞

时间: 2020年06月10日 | 作者: Admin | 来源: 学术经纬
科学家研究发现,有一种脑细胞能够促进食欲,专门刺激小鼠脑中的这种细胞后,它们很快胃口大开,食量大增。




  进入夏季,你有没有觉得胃口变差、食欲降低?不要紧,最近一群科学家刚好发现,有一种脑细胞能够促进食欲。专门刺激小鼠脑中的这种细胞后,它们很快胃口大开,食量大增,成了吃嘛嘛香的“孤独美食家”。


▲这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(图片来源:PNAS)

▲这项研究发表在《美国国家科学院院刊》(图片来源:PNAS)


  带来这项研究的是英国华威大学(University of Warwick)的生物学家。第一作者Matei Bolborea博士介绍说,虽然控制食欲的神经机制已经研究了几十年,但在这条神经环路里,他们现在发现了一个意想不到的新玩家。“在未来,这些细胞或许能成为调节厌食或暴饮暴食的潜在目标,起到治疗作用。”他说。


  这种细胞名为伸展细胞(tanycyte),属于胶质细胞,它们与脑中的神经元沟通,让大脑明白我们吃了什么。


  先前的研究发现,伸展细胞们主要分布在脑中负责控制能量的区域,也就是下丘脑。它们分布在脑室(脑中充满液体的腔室)边缘,可以从脑室的脑脊液里“尝”出里面的营养物质。当我们吃得多,脑脊液里的营养素含量就相应高一些。


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▲伸展细胞(tanycyte)形态特殊,一些“触手”伸向脑脊液(CFS)感知营养信息,一些“触手”与神经元沟通信息


  研究人员发现,伸展细胞尤其擅长“尝鲜”,它们具有的受体和舌头味蕾上用于感知氨基酸(鲜味)的受体是一样的。接下来的一个关键问题是,它们会不会把这些营养信息传递给邻近调节食欲的神经元?以及如何影响能量的消耗?


  为此,研究人员在一些伸展细胞中转入光敏感离子通道,相当于用专门的光控开关来激活它们。他们发现,伸展细胞被激活后,附近的神经细胞也会随之变得活跃。而分析这些神经细胞的身份来看,伸展细胞可以在下丘脑开启两条不同的通路来控制进食。


▲沿着脑室边缘排列的一些伸展细胞(红色标记)中有一些表达了光敏感离子通道(绿色),可以被光照激活(图片来源:参考资料[2];Credit: University of Warwick)

▲沿着脑室边缘排列的一些伸展细胞(红色标记)中有一些表达了光敏感离子通道(绿色),可以被光照激活


  有意思的是,一条通路与增加进食动力有关,叫我们“多吃点”;另一条通路与减少进食动力、增加能量消耗有关,它们截然相反。用研究人员的话说,“伸展细胞的能力令人困惑”。


  哪一种信号会胜出呢?为了确认伸展细胞被激活后对进食行为的影响,研究人员让小鼠接受食物的检验。录像观察结果显示,刺激伸展细胞后,小鼠在40分钟内食量大增,比对照组小鼠吃得更多、吃得更久。也就是说,伸展细胞激活后,吃得多的冲动压倒了少吃、多消耗的冲动。


▲小鼠实验显示,伸展细胞受刺激后,动物在短时间内胃口大开(图片来源:参考资料[1])

▲小鼠实验显示,伸展细胞受刺激后,动物在短时间内胃口大开


  “伸展细胞会对营养素产生应答,从而促进饱足感,所以我们预想,当伸展细胞受到刺激,你会吃得更少。但令人惊讶的是,结果是吃得更多了。”这项研究的负责人Nicholas Dale教授说道。


  研究人员总结说,这些发现建立了伸展细胞和进食之间的联系,而他们还将继续探索,从长远来看它们对控制体重会起着什么样的作用。