难怪减肥这么难！《自然》新发现：对糖和脂肪上瘾，肠道和大脑都要“背锅”

▎药明康德内容团队编辑

对糖和油脂的渴望，深深刻进了我们的大脑里，指导着我们对于美食的定义，也间接导致了糖尿病、肥胖等代谢疾病的盛行。我们的大脑，究竟为什么会难以抵御高糖高脂肪食物的诱惑？

这个问题的答案，藏在这些食物激活大脑的神经通路中。2020年，哥伦比亚大学Charles Zuker教授团队就在《自然》杂志发文，揭示了糖分子激活大脑的途径：糖可以通过肠道与大脑连接，从而激发对糖的摄取。相反，代糖（人工甜味剂）可以骗过舌头，却无法激活这条通路、满足大脑。（更多阅读：

难怪无糖可乐没有灵魂！这项《自然》研究让我们对甜味有了新认识

）

就在今天，Zuker教授团队的成果再次登上《自然》杂志。这一次，研究发现脑-肠轴（gut-brain axis）直接感受的不仅有糖分子，还有脂肪。

为了探索脂肪激活大脑的方式，研究团队首先让两组小鼠分别摄取代糖溶液和脂肪溶液。最初，小鼠对这两种溶液都很喜欢，甚至会更倾向于有甜味的代糖。但很快，小鼠的喜好出现了明显的转变：实验开始48小时后，小鼠几乎只摄入脂肪，对代糖失去了兴趣。

▲小鼠发展出对脂肪的偏好。随着时间推移，它们逐渐放弃代糖、选择脂肪溶液（图片来源：参考资料[1]）

2020年的研究已经揭示，代糖无法激活大脑，也就无法在大脑中产生持续的渴望。而小鼠对脂肪的持久兴趣似乎说明，和糖分子一样，脂肪也能通过某种渠道直接激活大脑。

接下来的实验进一步证实了这一猜想。研究团队敲除了trpm5基因，这时，小鼠失去了味觉感受器TRPM5蛋白，无法在口腔中感受脂肪。结果，尽管这些“味觉缺失”小鼠在最初对脂肪不感兴趣，但在48小时后，它们依然会持续摄取脂肪。

最新论文的第一作者，Zuker实验室的博士后李梦彤表示：“我们摄取含有糖或者脂肪的食物时，首先都要通过口腔与舌头，在这里，味觉让我们感知到食物的美味、喜欢上食物。但是，脑-肠轴的摄食后机制让我们对食物产生一种无法被满足的渴望，进而想要去获取更多。”

接下来，研究团队在小鼠大脑中找到被脂肪激活的神经元，它们位于脑干的孤束核尾部（caudal nucleus of the solitary tract, cNST）。当研究人员阻断这些神经元时，小鼠对脂肪的偏好也丧失了。

研究团队的下一步，是寻找将信号传递至cNST神经元的通路。在此前的糖分子研究中，Zuker教授团队发现，一簇迷走神经（肠道与大脑之间的主要神经）可以将糖的信号传递给大脑。而在最新研究中，当研究团队切断迷走神经，cNST神经元无法被激活，说明正是迷走神经连接了肠道与大脑。

▲图片中绿色荧光标记的是迷走神经节中的脂肪感受细胞，它将信号通过脑-肠轴从肠道传递到大脑。（图片来源：李梦彤/Zuker实验室/哥伦比亚大学Zuckerman研究所）

糖和脂肪都是通过迷走神经来激活大脑，那么两者的具体通路是否存在差异？接下来，研究团队开展了对比研究，并且鉴定出两条平行通路。“一条通路会被所有营养物质（包括糖、脂肪和氨基酸）激活，另一条是只会被脂肪激活，并且这两条通路是利用不同的肠道激素发挥作用。” 李梦彤博士介绍道。

令研究团队感到意外的是，阻断两条通路中的任意一条，都足以抹除大脑对脂肪的偏好，说明这两条通路对于脂肪的偏好都是必不可少的。同时，第一条通用的营养通路对于糖分子的偏好也是必要的。

在肠道内分泌细胞中，研究团队还找到了两类糖或脂肪的受体：SGLT1是糖分子偏好的受体，而GPR40/GPR120是脂肪偏好的受体。值得注意的是，两条通路都需要利用GPR40和GPR120受体来驱动对脂肪的偏好。

▲肠道中GPR40/GPR120受体激活了脑-肠轴，使大脑产生对脂肪的渴望（图片来源：参考资料[1]）

由此，这项研究揭示了对于糖和脂肪偏好至关重要的肠道受体以及脑-肠轴通路，这一发现对于疾病治疗以及我们的生活方式也提供了指导。

“过量摄取高糖高脂肪的食物会导致肥胖、糖尿病等一系列代谢疾病。我们的研究提示，干预这条途径对治疗这些疾病或许有所帮助，”李梦彤博士说，“这也对我们平时的饮食习惯有所提示。长期过量摄取这些高糖高脂肪的食物或许会让我们‘上瘾’，从而提高了患糖尿病和肥胖的风险。”

参考资料：

[2] Cravings for fatty foods traced to gut-brain connection. Retrieved Sept 7th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/963700

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