为啥吃高脂食物总停不下来？科学家发现肠道和大脑会对脂肪上瘾……

丁香学术2022-11-01

284

肥胖，已成为威胁人类健康的全球性公共卫生问题，肥胖者更容易出现包括 2 型糖尿病、心脏病和中风等一系列代谢相关的疾病。自 1980 年以来，全球肥胖率几乎翻了一番。

炸鸡、汉堡、冰淇淋，这些让人发胖的高脂肪食物往往让人难以抗拒，但究竟为什么我们总忍不住想吃高脂食物呢？一项新研究揭示了背后的奥秘，发现肠道和大脑之间的联系驱动着我们对脂肪的渴望。

来自哥伦比亚大学的研究团队将这一研究以 Gut-Brain Circuits for Fat Preference 为题发表在近日的 Nature 杂志上。该研究发现，进入肠道的脂肪会触发肠道的信号，这种信号沿着神经传导到大脑，驱动对高脂肪食物的渴望。

这一研究提出了干扰这种肠脑连接的可能性，以帮助阻止不健康的饮食选择，并解决因脂肪和糖的过度消费而引起的日益严重的全球健康危机。

图片来源：Nature

该实验室在之前的研究中发现，葡萄糖激活了一个特定的肠脑回路，在肠道中存在糖的情况下，该回路与大脑进行通信，而无卡路里的人造甜味剂则没有这种效果，这可能解释了为什么无糖苏打水并不能够让我们感到满足。

图片来源：Nature

为了探索小鼠对膳食脂肪的反应，研究团队为小鼠提供了含有溶解脂肪的水（包含大豆油的一种成分）和含有代糖的水。几天后，小鼠对溶有脂肪的水表现出强烈的偏好。

随后，研究人员对小鼠进行了基因改造，敲除了控制味觉感受器的 trpm5 基因，以消除小鼠用舌头感受脂肪的能力。但即使无法通过舌头感受食物中的脂肪，小鼠依然偏好溶有脂肪的水。

研究人员推断，脂肪一定是激活了特定的大脑回路，驱动动物对脂肪的偏好。为了寻找这种回路，研究人员在给小鼠喂食脂肪的同时，监测了小鼠的大脑活动，结果发现脑干的一个特定区域（即孤束尾核（cNST））中的神经元被激活。而当这些神经元被阻断时，小鼠对脂肪的偏好也就随之消失了。非常有趣的是，在该团队之前的研究中已经发现 cNST 与小鼠对糖的偏好有关。

图片来源：Nature

「我们的研究表明，舌头告诉我们的大脑我们喜欢什么，比如甜味、咸味或含有脂肪的东西，」通讯作者 Charles S. Zuker 表示，「然而，肠道告诉我们的大脑我们想要什么，我们需要什么。」

接下来，研究团队试图寻找将信号传递到 cNST 的神经通路，最终发现是迷走神经中的神经元将肠道与大脑联系起来。在确定了小鼠对脂肪的偏好背后的神经机制之后，研究人员接着仔细研究了肠道本身，特别是肠道内的内皮细胞，最终发现了两组细胞，它们响应肠道中的膳食脂肪，并向迷走神经中的神经元发送信号。

迷走神经神经元将信号从肠道传递到大脑（蓝色为细胞核），其中负责脂肪偏好的细胞为绿色。（Credit：Mengtong Li / Zuker lab / Columbia's Zuckerman Institute）

「一组细胞充当必需营养素的一般传感器，不仅对脂肪有反应，而且对糖和氨基酸也有反应，另一组细胞只对脂肪做出反应，可能有助于大脑将脂肪与肠道中的其他物质区分开来。」该研究的第一作者李梦彤博士说到。

随后，研究人员尝试使用药物阻断这些细胞的活性，发现阻断来自任何一个细胞组的信号传导都可以阻止迷走神经对肠道中的脂肪做出反应。不同于肠道通过钠-葡萄糖共转运蛋白 SGLT1 感知糖信号，研究人员发现在肠道内表达的 GPR40 和 GPR120 信号可感知脂肪信号，并通过肠脑轴传递给大脑。

图片来源：Nature

「这些干预措施证实，从肠道到大脑的每一个生物学步骤对于动物对脂肪的反应都至关重要，」李梦彤博士说，「这些实验结果也为改变大脑对脂肪的反应提供了新的策略。」

脂肪和糖的过度消费正在导致肥胖和代谢紊乱的流行，对人类健康产生破坏性影响。我们越了解这些食物成分是如何驱动我们的进食欲望，就越有机会对此进行干预，可能通过控制对脂肪和糖的欲望，减少高热量脂肪食物的消费来对抗肥胖。