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生物探索编者按
1 I$ L8 V, r& X+ O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 Scientist0 p; H: V& R- K% F. D
# C1 G9 x- F' Q' o11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。# Q- z1 Z) ^3 E4 D: E
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- q( x! z) H& X) r, w& whttps://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.015, c- @- K& O) P/ J2 W) s, i
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- {& o) L* l! k# A- z$ r饥饿神经元 VS 抑制神经元) o$ g4 d! w% n# Y5 l2 x ]0 K% j" P
9 I0 M5 P7 ], t' | _- K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。9 V* L8 k# r- D7 I; X! _
. o4 }- o& s& e1 p5 R! H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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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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最新研究:大脑、肝脏的快速反应
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7 T2 O) `# M% [; i. nJens 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。* j" y1 ?; c6 F
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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)。7 @0 C6 g j% N" J, U. V3 a" ?
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: E k9 G! z7 u: q9 R8 E, t! Y图片来源:Cell3 G6 I3 v/ Q0 N: c/ P
7 Q* L0 i2 z/ ^' b/ W2 B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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8 n. F7 E: W6 P% 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。" ^$ Y# R# j( _ K7 n5 @! A
* S) e. a* A9 {; V' 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”。* Y; K! v, c/ }* Y" g
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责编:悠然
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2 f3 v7 t9 ] S" v2 n F% I9 J参考资料:1)Just the Sight of Food Gets the Liver Ready for Action+ B2 X! V. A" S6 K3 Y7 D3 K
l5 b0 P9 U- ]" J2)Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation
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# G' b5 R6 \* M5 w+ Y! o7 M! m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。( D3 f7 [: X9 ^9 @+ X# f
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