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生物探索编者按
* Q% C$ P8 ?$ A+ Z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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5 K0 p* o/ `1 k: P, X! g图片来源:The Scientist1 e9 J: j" |4 w
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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。
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- O1 o! W3 [% p! n8 J3 |https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.015( h8 c' g& u4 l% E5 R. @, B
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! P* f+ S3 K! i4 h% i( m4 j饥饿神经元 VS 抑制神经元9 i3 u+ o% [/ E$ o7 b* J
/ N( c, X$ }8 K' P3 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。
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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。8 X- }- ^9 U* R9 [8 O7 x( E& {
6 K% d- r. ^1 m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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: E3 F" b' ]) g2 Z: c最新研究:大脑、肝脏的快速反应* l0 z& Q: o# O* E* }/ b
, H+ [2 i2 W; B3 x) ~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。
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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。
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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)。# I' v# m- p$ J8 n8 y3 g- n
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图片来源:Cell# `1 H6 C9 F& Y$ t
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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。
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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。 W5 A) k \2 w7 x, e7 b
( @5 [" Y# W- ?. }( o) d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”。6 f8 K, X2 ]9 Q) M
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责编:悠然
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' U- h5 d6 D J" G- c% q& I F) O参考资料:1)Just the Sight of Food Gets the Liver Ready for Action
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( @' N/ m1 ?7 R. y2)Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation" g: e: [; k3 M
7 p8 I2 n2 m8 L8 Y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。
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