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。
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图片来源：The Scientist
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- a9 L/ N; r" Y! y' Y- ^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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https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.015
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8 f# F: E- q  r0 n% D0 g, b3 b饥饿神经元 VS 抑制神经元

) @) C8 q2 T. b8 a; T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。

8 }8 ~6 v) s& k) f- W+ `7 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。
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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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' D% [3 m  E6 h7 h& q: {" Y! L9 p最新研究：大脑、肝脏的快速反应
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. M( I( r$ \" ^' [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。

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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+ U& C7 T9 p3 h$ }8 [$ Q6 |8 I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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图片来源：Cell
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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。

5 ]9 y2 B! }! e$ Y, {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。

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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参考资料：1）Just the Sight of Food Gets the Liver Ready for Action

2）Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation

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plm009

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