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科学家通过进入大脑来抑制食欲

2021-05-26 10:45:27  来源:前瞻网

EPFL的科学家们发现了胆汁酸的一个新作用:它们通过进入大脑来抑制食欲。这一发现最近发表在《自然新陈代谢》杂志上,为控制饱腹感的信号和机制提供了新的见解,并可能对治疗肥胖有影响。

由于血脑屏障的存在,我们的大脑通常能很好地防止来自外周的不受控制的分子流入,血脑屏障是血管壁细胞的物理密封。然而,下丘脑是这一规则的一个明显例外。这个位于大脑底部的区域以“渗漏”血管为特征,暴露在各种循环中的生物活性分子中。这一解剖特征也决定了它作为协调能量感知和进食行为的变阻器的功能。

已知几种激素和营养物质会影响下丘脑的喂养神经回路。经典的例子是瘦蛋白和胰岛素,它们都参与向大脑提供可用能量。在过去几年里,随着几种肠道激素的识别,引发食欲或饱腹感的信号列表一直在稳步增长。它们通过调节饥饿感或饱腹感来微调进食行为,最终决定进食的开始或结束。因此,肠-脑轴是调节进食行为的关键看门人。

胆汁酸是肠道中最丰富的代谢物之一,通过激活胆汁酸响应膜受体——Takeda G-coupled receptor 5 (TGR5),作为多功能信号分子,将营养可利用性传递给生理反应。虽然古希腊人已经假设胆汁可能影响我们的精神状态,但我们对这些代谢物在大脑中的信号传递作用知之甚少。

在EPFL的Schoonjans实验室、EPFL大脑心理研究所、Bertarelli基因治疗平台以及来自法国、意大利和美国的几位合作者共同进行的一项新研究中,作者发现胆汁酸在进食后不久就会到达小鼠的大脑,以抑制食物摄入量。胆汁酸会从消化道排出,在血液循环中短暂积聚,在进食后很短的一段时间内会在下丘脑中峰值。

作者证明胆汁酸的厌食反应是由位于下丘脑一组叫做AgRP/NPY神经元的细胞表面的TGR5介导的。当关注这一神经元亚群时,他们发现,胆汁酸介导的两个过程在时间上是交错的。该论文的第一作者Alessia Perino说:“尽管胆汁酸在它们的同源受体结合后的最初几分钟里,严重阻碍了刺激食欲的AgRP和NPY肽的释放,但它们通过削弱这些神经递质的表达进一步加强了抑制。”

在过去的二十年里,胆汁酸已经被证明是有效的减轻慢性代谢和炎症疾病。Schoonjans实验室之前的研究表明,在饮食诱导的肥胖小鼠中,全身TGR5激活可以减轻肥胖。目前的研究表明,胆汁酸- TGR5信号轴不仅在疾病中起重要作用,而且在饮食行为的生理控制中也起着重要作用。在没有饮食脂肪的情况下,胆汁酸会暂时抑制食物摄入,而不影响正常的能量平衡。

Kristina Schoonjans说:“这并不奇怪,因为体内平衡是一个自我调节的过程,在这个过程中系统倾向于保持稳定。相比之下,长期高脂肪饮食可能会打破这种平衡。研究确定的神经回路是否有助于已知的胆汁酸在饮食诱导的肥胖中减轻体重的作用,这将非常有趣。”

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