一項針對小鼠的實驗研究揭示了腸道中的脂肪傳感器能夠刺激大腦并驅動人體對食物產生欲望。美味的黃油或冰淇淋對正在控制體重的人來說是難以抗拒的,初期人們認為是由于舌頭對味道的感知造成的。但最新的一項研究發(fā)現(xiàn),我們的腸腦之間存在著一種全新的聯(lián)系方式,這種聯(lián)系驅動著我們對脂肪的渴望。
在哥倫比亞大學祖克曼研究所,科學家們通過小鼠實驗發(fā)現(xiàn),脂肪進入腸道會觸發(fā)一個信號。這種信號通過神經系統(tǒng)傳導到大腦,進一步促使人們想吃高脂肪食物。這項新研究于2022年9月7日在《自然》雜志上發(fā)表,同時提出了干擾這種腸腦聯(lián)系的可行性,以糾正飲食的不均衡,并解決因暴飲暴食導致的日益嚴重的全球健康危機。
“我們生活在一個前所未有的時代,脂肪和糖的過量攝入正在導致肥胖和代謝紊亂的流行,”該項研究第一作者,祖克曼研究所查爾斯·祖克曼博士實驗室的李孟桐研究員,“科學告訴我們,驅動我們對脂肪攝入渴望的關鍵通道是腸腦之間的聯(lián)系?!?/p>
這種關于飲食選擇和健康的新觀點始于祖克曼實驗室之前對糖的研究。研究人員發(fā)現(xiàn),葡萄糖激活了一種特殊的腸腦回路,該回路在腸道存在糖的情況下與大腦溝通。而無卡路里的人造甜味劑無法激活這種溝通,這可能解釋了為什么無糖蘇打水會讓我們感到不滿足。
“我們的研究表明,舌頭會告訴我們的大腦我們喜歡什么,比如吃起來是甜的、咸的還是油膩的,”同為哥倫比亞大學瓦格洛斯醫(yī)學院的生物化學、分子生物物理學和神經科學教授祖克曼博士說,“然而,內臟會告訴我們的大腦我們想要什么,我們需要什么?!?/p>
李博士想探索小鼠對膳食脂肪的反應:每一種動物為基本的新陳代謝必須消耗脂類和脂肪酸。他給小鼠喝幾瓶含有溶解脂肪(包括大豆油成分)的水,以及幾瓶含有甜味物質的水(已知不會影響腸道),這些甜味物質最初對小鼠很有吸引力。幾天后,這些嚙齒類動物對富含脂肪的水產生了強烈的偏好。即使科學家對小鼠進行了基因改造,去掉了它們用舌頭感知脂肪的能力,它們還是形成了這種偏好?!氨M管這些動物嘗不出脂肪的味道,但它們還是被驅使著去吃脂肪,”祖克曼博士說。
研究人員推斷,脂肪一定是激活了特定的大腦回路,驅動動物對脂肪產生行為反應。為了尋找這個回路,李博士在給老鼠喂食脂肪時測量了它們的大腦活動。他發(fā)現(xiàn)腦干一個特殊區(qū)域的神經元,即孤束尾核(cNST)活躍比較頻繁。這很有趣,因為cNST 也與實驗室之前發(fā)現(xiàn)的糖偏好有關。
李博士隨后找到了將信息傳送到cNST的通路。當小鼠的腸道中有脂肪時,連接腸道和大腦的迷走神經中的神經元也會活躍起來。在確定了小鼠對脂肪的偏好背后的生理機制之后,李博士接著仔細觀察了腸道本身的變化:特別是腸道內壁的內皮細胞。他發(fā)現(xiàn)有兩組細胞會向迷走神經細胞發(fā)送信號,以促使人體對脂肪做出反應。
“有一組細胞是必需營養(yǎng)物質的通用傳感器,這次傳感器不僅對脂肪有反應,對糖和氨基酸也有反應,”李博士說?!傲硪唤M細胞則只對脂肪有反應,這可能有助于大腦將脂肪與腸道中的其它物質區(qū)分開來。”接著,李博士又進行了深層次的研究,他用一種藥物阻斷了這些細胞的活性。關閉來自這兩組細胞的信號可以阻止迷走神經細胞對腸道中的脂肪做出反應。然后,他使用基因技術使迷走神經神經元本身或cNST 中的神經元失活。在這兩種情況下,小鼠都失去了對脂肪的胃口。
“這些干預措施證實,從腸道到大腦的每一個生物步驟,都是機體對脂肪反應的關鍵所在,”李博士說,“這些實驗還為改變大腦對脂肪的反應以及對食物的行為提供了新的策略?!?/p>
“對富含糖和脂肪的廉價、深度加工食品的過度消費,正在對人類健康產生嚴重的影響,尤其是在低收入人群和有色人種群體中,”祖克曼博士說,“我們越了解這些食物是如何劫持味覺和腸腦軸的生物機制,我們就有越多的機會進行干預?!?/p>
原文鏈接:https://zuckermaninstitute.columbia.edu/cravings-fatty-foods-traced-gutbrain-connection