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生物探索编者按
: @' r0 @" z3 B' P0 s3 y( y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。
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图片来源:The Scientist
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! X% j! n! q2 d7 p3 Q11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。
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% p: B# G9 i- f" rhttps://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.015# |& l5 e: O/ a. [8 `) }* s2 D
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3 z3 d$ D- l% H2 B* ^" R& H饥饿神经元 VS 抑制神经元3 F' v' V! x4 q3 Z5 s
/ a0 }2 J* A2 q1 D: }+ P6 t& J f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。 q' o' I$ X# H
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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。
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) f+ ?0 d. N& I D8 s8 l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。
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. _; N) M# R8 L3 _: Y3 C& S最新研究:大脑、肝脏的快速反应
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# ]8 C6 X+ [2 S5 ?0 |- zJens 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。/ ]0 H w9 H' ]+ j
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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。# G6 D) E$ ?) V
: [- ^+ }4 _9 i% g" s% w7 T3 U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)。
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/ N6 g) S, y- W; J1 _图片来源:Cell
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/ u3 ^$ [3 U1 e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。8 i' E9 d3 T6 L
+ Y! M3 J5 V! I( R4 S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。9 }" i. }9 a- R" t8 u1 E
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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”。
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. b% u! |+ x+ K6 P: j2 p责编:悠然$ g; o% I( o6 z( {& V5 ]( v
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F. l; \* { ~2 e! N& L3 G2 n/ ]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! ~/ g5 P& P. F3 w/ ?$ P
' w, N# s0 B3 y1 W* TEnd$ d j3 y: Z+ B" {
5 Y" I# {% U& }参考资料:1)Just the Sight of Food Gets the Liver Ready for Action
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2)Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation
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