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。
% o" r/ E. k8 R+ E0 d1 m
- Z9 X& Z+ X$ K9 l' v
8 z  m* Z9 a/ M. L7 x
* ~4 u4 n" ^9 N# M* S
4 x  N/ X9 e) K0 s9 E& W图片来源：The Scientist

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。

% S) |, b$ E; e: o! h. G) g
8 P6 U: {( i8 i4 p& z# S
https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.015
( [4 T3 u* E8 U$ E6 l- b! j6 O0 M  
- q( W  R- Y& w( |& ~01
' T8 L, x* @+ p  
饥饿神经元 VS 抑制神经元

% n  H. k* L5 |% @' H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。
' T9 I( ^& m8 i
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。
( S( G; L  x7 f6 R
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。
' H+ v! E' ^4 n  
- w) D- q% R3 C' \02
8 H$ y9 j: I  k6 x8 G  
9 N5 W7 g( d* C1 o& O' f最新研究：大脑、肝脏的快速反应

/ r  x- O- v$ ^' I$ vJens 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。
) _+ y' o. l+ x, H& S" l
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。

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）。
0 a7 A+ x' i. [# z3 |# M& {
6 A" P' ^  ?. z0 }
: q: `: r! e$ O5 a' `1 ^
( v1 t# [! ]: @7 L' y& ~图片来源：Cell

# ~3 x- Q& a9 ]- K7 }6 J8 N# t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。
5 \! o( C! E4 U# `
+ u! O2 K: l* f3 F( G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。

7 k1 t7 d! q# o2 e; ~6 S$ j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”。
( u% J* c4 N& X  i# N5 x
责编：悠然
9 v  `* v% W. p3 j& a
9 G$ l9 l3 t1 v  [5 z" }: u

% U* C; u- \- i" @9 U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

0 ]) Y1 r: ~4 ~* ]2 ?参考资料：1）Just the Sight of Food Gets the Liver Ready for Action

, t" ^  H7 ]2 A: F) E; W! e: l( A2）Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation
1 L- ^3 U2 E+ x9 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。
, h& m6 w9 q7 M
+ D7 R' Y  C8 k) m6 O- q5 {7 Q, D