别怪嘴!一看到食物,大脑、肝脏就会做出“进食准备”| Cell新发现

佐罗

生物探索编者按
通常，我们垂涎橱窗内的美食时，会不自觉地咽口水和感觉更强烈的饥饿感。其实，这些吃货深有同感的反应并不是身体“准备迎接”食物的第一反应。近期，一项新研究揭示，在小鼠看到或者闻到食物的瞬间，其大脑神经和肝脏都做出了“处理营养”的准备。
  x; H9 ~8 d! a


  A, H9 ?" d( S& L+ d
图片来源：The Scientist
$ T$ W3 X6 U  @* I3 D: W
% e; c( m! ?5 b( C/ E4 v1 _' [" {9 U* ~11月15日，《Cell》期刊新发表了这一篇题为“Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation”的文章。它的有趣点在于揭示了：只要感官刺激（看到或者闻到，但吃不到），就已经能够引发机体的某些反应。
, f5 q2 i0 T. |$ u) x6 }" {, p* F
1 P; p# k  H, ]( H  k
+ `- u: P- P$ q. L, H
https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.015
  
01
  
7 A: s! \6 `* v& t2 }饥饿神经元 VS 抑制神经元
6 a6 K6 g( y) C. ^  \1 D/ O
我们都知道，大脑的丘脑区域负责调控饥饿感。在这一区域，有两类神经元已被证实在调控“吃东西”上发挥着相反的作用：AgRP神经元（饥饿敏感）会在“存储能量少”的状况下活跃，以刺激身体补充食物；POMC神经元（抑制食欲）会在吃饱的时候打开，以此阻止进食。
4 o+ I& j/ w, O* `2 J% n
6 D; k7 j! h  s( R4 u) W德国Max Planck代谢研究所的内分泌学家和遗传学家Jens Brüning表示，直至几年前，主流观点都认为摄取食物会导致荷尔蒙反应，随后才出现神经反应的变化。
+ F4 ^  n9 f1 K! I
0 `. w& I# N' W9 @5 t$ z$ m2 \3 @但是在2015年，加州大学旧金山分校的科学家们发现，小鼠大脑的神经元几乎会在看到或者闻到食物的瞬间，改变激活状态。
  
+ q2 ~0 `3 e' z: x  {) W; \: F02
* S( T$ t; e' W8 h1 s* \  
+ Y" t% ~' ?* Z$ B7 W- F9 ~: c" Y最新研究：大脑、肝脏的快速反应

Jens Brüning带领团队进一步佐证了“神经元即时反应”的结论。在这项新研究中，他们发现，在动物看到或者感知到食物的时候，POMC神经元就会激活，而AgRP神经元会关闭，这一反应就好像已经吃了东西一样。

4 U# y  ]; \& U9 i当然，这一结果并不意味着激素调控不重要。相反，这意味着确实有一个额外的快速反应层，由对食物的感官知觉驱动。

; R1 F7 D# p$ b) S9 ^这些快速的神经反应是否会影响肝脏代谢？Jens Brüning团队进一步寻找答案。他们以小鼠为模型，这些小鼠会保持16个小时不进食，随后分成三组——要么吃东西，要么只能看到、闻到食物，要么继续饿着（且看不到、闻不到食物）。
( d! y! L1 t/ m- v- E
& y! G: \7 y3 E2 R) j

% ]( W& A- L/ K* d6 L" ~, U图片来源：Cell
9 d; p: Z+ I6 b1 S5 L; P
结果发现，相比于继续饿着的小鼠，另外两组小鼠的肝脏中，被发现同样出现了快速的蛋白活动的变化，进而改变肝细胞内质网（endoplasmic reticulum）结构。研究人员推测，这可能是为了蛋白生产做准备。

+ x2 C' n) }5 b7 Z而且，这些变化依赖于大脑中POMC神经元的信号。当研究人员人为刺激POMC神经元时，肝脏上的交感神经元会被激活，进而释放去甲肾上腺素（norepinephrine），该激素会刺激肝脏细胞，导致基因转录、蛋白表达反应上调。

6 w2 i$ `" @- W0 ^8 B' m综上所述，这些研究结果表明，当啮齿动物闻到或者看到食物，大脑的POMC神经元会与交感神经元“交流”，进而传递信号给肝脏，让其通过内质网的扩张而做好“迎接营养的准备”。
. m) Y! |. U6 w
责编：悠然


# R: I& w1 G" ]: s
茫茫微信公众号中相遇不容易，星标☆生物探索，不要和探索君走散哟！

End
. W$ B/ U/ n. v" C+ p7 e. ^
/ |. c9 D4 ^% m! d参考资料：1）Just the Sight of Food Gets the Liver Ready for Action

# N5 ]# X  |) Y- V2）Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation
7 C: W; \$ ^' v8 ]/ F
. C1 z6 I9 \' k' s: p! G本文系生物探索原创，欢迎个人转发分享。其他任何媒体、网站如需转载，须在正文前注明来源生物探索。
3 K8 L$ T! F: F' v, ]) m8 w% x
+ v( ?( W' ]+ n7 Z1 K+ A) k