《细胞》：科学家发现调控饱腹感的新神经元，可以追踪每一口食物！

yinfuhua

《细胞》：科学家发现调控饱腹感的新神经元，可以追踪每一口食物！
) l8 o) W; M5 B6 X+ \来源：奇点糕 2025-02-08 11:197 d5 @' B6 N% o& i* c  b4 k7 X5 F* F
研究表明，位于DRN的一组神经元可以追踪食物从感官呈现到摄入的全过程，并通过具有一定延迟效应的信号来抑制进食，揭示了脑干调节饱腹感的重要神经机制，提出了进食调节的新途径。4 e2 ~8 _0 L& q
减肥的时候是真想求自己别吃了，但是，往往意志打不赢食欲，还是想吃。- C- Z! x/ w% ~& J8 n
正经来说，调控进食行为还得是饱腹感相关神经元。近日，来自哥伦比亚大学的研究团队发现了脑干中缝背核（DRN）中的一组可以调节饱腹感的肽能神经元。
" u" f: d% H) W0 z8 b从闻到周围有食物开始，这些神经元就进入工作状态，并持续追踪进食过程，表达胆囊收缩素（CCK）。CCK神经元双向调节进食量，通过多个负反馈回路调节饱腹感，驱动终止进食信号。( p6 B- a6 m0 f) Z( p6 Y
研究发表在《细胞》杂志上。
4 G) d0 @' t) Z1 {' B# ]5 F : k) ?9 ~0 G( f8 l  y8 H. f! U9 M
1 G( h% ?! s& T
饥饿和饱腹感是确保动物生存的进化保守机制，通过调节食物摄入与能量需求来维持能量平衡。大脑，尤其是脑干，整合内外部感知信号，启动和终止进食。神经解剖学研究显示，DRN和附近的腹外侧中脑导水管周围灰质（vlPAG）在食欲和进食调节中起到关键作用。. i7 t$ i& _; W6 a! Z$ e
研究人员对DRN进行了分析，表征了超过85000个细胞，将DRN内所有主要细胞类型进行了分类。在未能有清晰分类的细胞亚群中，有大约3%的神经元都高表达酪氨酸羟化酶（TH，参与多巴胺等神经递质的合成）mRNA。0 K* L) y  J5 ~
这些TH神经元存在3种亚型，其中TH1神经元是典型的多巴胺能神经元，TH2和TH3的多巴胺能标记基因表达较低，分别以表达活性肠肽（Vip）和不表达Vip为特征，并且同时高表达CCK，这就使它们更偏向为肽能神经元。鉴于CCK在调控进食方面的作用，研究人员对这些肽能神经元进行了下一步探索。
! i6 e1 \2 r: g
; `1 `* W* ^& Q  WCCK神经元激活抑制小鼠食欲
4 w: [8 L) I# I基因本体论（GO）分析显示，CCK神经元的信号通路富集神经肽信号传导和能量稳态相关通路，表达了多种代谢相关信号分子，表明CCK神经元在调节能量平衡中扮演了重要角色。
0 M  F6 G, P5 n4 e( I1 w使用光遗传学方法激活CCK神经元，小鼠会在几分钟之内丧失食欲，食物摄入量显著减少，但是并不影响饮水，并且没有发现小鼠的焦虑或者厌恶情绪增加。抑制CCK神经元会增加小鼠进食量。
3 w: t- B( c7 m3 v- P0 y. v实时监控CCK神经元活性，可以发现神经元活动对食物摄取有强烈反应，与咀嚼相对应，并且在整个进食过程中都保持较高水平。等小鼠吃完最后一口，神经元活动出现大约10秒的延迟，然后再逐渐恢复到基线水平。并且，每一口食物摄入都对应着明显的神经元活动峰值，CCK神经元似乎通过持续升高的神经元活性来追踪进食总量。
5 v' A; i4 ?8 V6 A2 G
/ G6 Y! {: @- q% F  C* {CCK神经元活动与进食同步
/ m0 M/ n2 l  {# V* @进一步分析显示，CCK神经元通过减少每餐的食物摄入量来实现抑制进食，这表明它们在调节饱腹感方面发挥重要作用。激活CCK神经元的抑食作用在进食约20分钟时达到最大，说明抑制信号具有一定延迟性。) m4 J+ {" }3 c8 |: _5 o" ]
CCK神经元还可以通过感官信号，尤其是嗅觉信号来感知食物存在。只要闻到食物的气味，CCK神经元就可以被迅速激活。
# B2 Q2 N# _# Z# c
2 L' O" U3 ^. |  y- QCCK神经元响应肠道注射/ D4 w7 v$ r9 V" l# D4 ^
CCK神经元还会对肠道信号产生反应。向肠道注射营养物质会显著激活CCK神经元，甚至非营养性刺激，比如可以被吸收的水和盐水，以及不被吸收的甲基纤维素，也可以显著激活CCK神经元，表明CCK神经元可以响应肠道的机械和化学信号。这些信号可能通过迷走神经传递至大脑。7 `! b' C7 X: Z6 c8 F/ {# {/ {
为了确定输入至CCK神经元的大脑区域，研究人员进行了单突触追踪实验。虽然CCK神经元的数量相对较少，但是它们接收来自大脑前脑、中脑和后脑的大量输入信号，与进食调节、目标导向行为、内脏感觉等功能有关。0 u7 s/ k" z! p7 o8 m2 x2 l

$ x9 ?7 H  G! p( dCCK神经元结构和功能特征; y) C3 `( E+ [
总的来说，研究表明，位于DRN的一组神经元可以追踪食物从感官呈现到摄入的全过程，并通过具有一定延迟效应的信号来抑制进食，揭示了脑干调节饱腹感的重要神经机制，提出了进食调节的新途径。3 m  A. {! c9 `, o6 }2 W- ~

4 y8 @4 w8 D. F9 C6 X, d$ ?8 d