长胖“元凶”揪出来了?大脑藏着一种“魔鬼”细胞 受到刺激时让你食欲大增

在减肥的路上,我们时时刻刻与食欲抵死相抗,往往白天啃了沙拉,晚上却抗不过烤串的诱惑,现在,研究发现,大脑中存在着一种,与我们的食欲增加有关。
伸长细胞(Tanycytes)是一种神经胶质细胞,它通过与大脑中的神经元沟通来告知我们吃了什么。华威大学生命科学学院的研究人员发现,当伸长细胞受到选择性刺激时,食欲就会增加。
此前的研究已经发现,伸长细胞(大脑中控制能量水平的细胞)能够检测食物中的营养成分,并直接告诉大脑我们所吃的食物。
伸长细胞通过对食物中发现的氨基酸做出反应来实现这一功能,它们通过与舌头味蕾中相同的感受器来感知氨基酸的味道(“鲜味”)。
来自华威大学生命科学学院的研究人员在6月8日《美国科学院院刊》(PNAS)上发表题为“Hypothalamic tanycytes generate acute hyperphagia through activation of the arcuate neuronal network”的最新研究,解释了伸长细胞是如何增进食欲的。
伸长细胞是一种胶质细胞,位于大脑的中央,它们排列在被称为脑室的充满液体的空间中。它们能够感知或“品尝”心室内脑脊液中的营养物质。这种液体中的营养成分的含量取决于人们吃了多少。一个关键问题是,伸长细胞能否将营养信息传递给附近调节食欲的神经元,以及通过活动或产生体温消耗了多少能量。
通过让伸长细胞选择性地表达光敏感离子通道,研究人员能够非常特别地激活它们,并表明这能使附近的神经元变得活跃。通过观察被激活神经元的身份,研究人员发现,伸长细胞可以开启两种不同的通路参与控制进食。
一种途径与进食动力增加有关,而另一种途径与进食动力减少和能量消耗增加有关。从这一点上看,不清楚这两种截然相反的途径中哪一种会“胜出”。
通过研究伸长细胞的刺激是如何改变进食行为的,研究者发现它导致了食物摄取量的短期增加:也就是说,吃得多的冲动克服了吃得少的冲动,消耗了更多的能量。
华威大学生命科学学院的尼古拉斯·戴尔教授解释道:
“伸长细胞会对营养物质做出反应,从而产生饱腹感,所以我们预计,当伸长细胞受到刺激时,你会吃得更少,但令人惊讶的是,我们发现你实际上吃得更多。我们已经建立了伸长细胞和食物摄入之间的联系,但我们仍然不完全了解从长远来看它们是如何帮助控制体重的。”
该研究的第一作者Matei Bolborea博士说:
“控制食欲的神经机制已经研究了几十年。我们的发现给这个神经回路增加了一个意想不到的新玩家。我们的重要发现是,伸长细胞在增加食欲方面起着积极的作用。在未来,这些细胞可能成为减少或增加食物摄入的潜在目标,以达到治疗目的。”
神经胶质细胞与食欲控制
直到大约10年前,神经胶质细胞还被认为是神经元的辅助细胞。但在近年来,越来越多研究发现,脑细胞中的胶质细胞与食欲有着密切的联系。2016年,麻省理工学院的神经科学家发现,胶质细胞在控制食欲和进食行为方面发挥着重要作用。
在一项对老鼠的研究中,研究人员发现激活这些细胞会刺激过度进食,而当这些细胞受到抑制时,食欲也会受到抑制。研究人员说,这一发现可能为科学家开发对抗肥胖和其它食欲相关疾病的药物提供了一个新的目标。
“在过去的几年里,神经胶质细胞的异常活动与神经退行性疾病密切相关。越来越多的证据表明,神经胶质细胞在调节神经功能和调节大脑紊乱方面的重要性。”麻省理工学院麦戈文大脑研究所和布罗德研究所斯坦利精神病学研究中心的成员Guoping Feng表示。
人们很早就知道,下丘脑是大脑深处一个杏仁大小的结构,它控制着食欲、能量消耗、体温和包括睡眠周期在内的昼夜节律。在下丘脑中,科学家已经确定了两组控制食欲的关键神经元,即AgRP神经元和POMC神经元。AgRP神经元刺激进食,POMC神经元抑制食欲。
在对大脑其他部位的胶质细胞进行研究时,研究人员注意到下丘脑也似乎有很多胶质细胞活动。在这项研究中,研究小组使用北卡罗莱纳大学开发的一项新技术来研究一种被称为星细胞的胶质细胞。利用这种策略,研究人员可以设计特定的细胞来产生一种表面受体,这种受体与一种叫做CNO的化合物结合,CNO是氯氮平的衍生物。然后,当CNO被给予时,它激活了胶质细胞。
麻省理工学院的研究小组发现,仅用一剂CNO来激活星形胶质细胞的活动,就会对食物摄入行为产生显著影响。
研究人员说:“当我们给予特定激活受体的化合物时,我们看到摄取量大幅增加。”“我们并不知道小鼠在白天吃得很多,但当我们给这些表达了一种特定受体的动物服用药物时,它们吃得很多。”研究人员还发现,在短期内(三天),老鼠没有增加额外的体重,即使它们吃得更多。
瑞典哥德堡大学神经内分泌学教授苏珊娜·迪克森称,这项研究是一种“范式转变”的一部分,该观点认为,神经胶质细胞所扮演的角色不像之前认为的那样被动。
编译/前瞻经济学人APP资讯组
原文资料:
https://medicalxpress.com/news/2020-06-appetite-cells-brain.html
http://news.mit.edu/2016/brain-cells-structural-support-influence-appetite-1018
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