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奇點糕經(jīng)常扒拉看一些美食推薦，打開收藏夾放眼望去，簋街、牛街占不少，還有什么隱蔽在城市角落或者開在古城墻邊上的中西式甜點、下午茶、冰淇淋、麻辣燙、手工漢堡、炸雞、火鍋、烤肉、大排檔……
等一下，怎么凈是些高脂高糖的小快樂食物？嘴巴，咱們?nèi)桃蝗?，嘗嘗一兩個就算了，不說健康問題，咱家錢包也是撐不住。什么？中秋節(jié)到了啊，那敞開吃吧。（bushi）
不過，先別光顧著責怪嘴巴不持家。昨天，一篇發(fā)表在頂刊Nature上的文章指出，我們偏愛脂肪含量高或含糖量高的食物，這件事并只不是舌頭上的味蕾在犯罪，腸道也在和大腦大聲密謀著，指使我們對這些快樂餐欲罷不能。
美國哥倫比亞大學的Charles S. Zuker和他的同事們，揭示了介導發(fā)生脂肪偏愛的腦腸軸。他們發(fā)現(xiàn)，當脂肪進入腸道后，腸道上皮細胞能夠接收信號并通過神經(jīng)通路傳遞到大腦，引發(fā)小鼠對脂肪攝入的渴望和偏好。[1]
將信號從腸道傳送到大腦的迷走神經(jīng)元[2]
這下壞了，腸道竟然還要自己“點菜”，讓大腦去找點兒啥吃的。
其實在之前的工作中，Zuker團隊就已經(jīng)注意到腦腸軸在飲食偏好中起關(guān)鍵作用。他們發(fā)現(xiàn)，除了在舌頭上產(chǎn)生甜味，葡萄糖還能直接作用在腸道，經(jīng)迷走神經(jīng)激活大腦中的孤束核尾側(cè)部（cNST），不依賴味覺而產(chǎn)生對糖的偏好。有趣的是，安賽蜜等人工甜味劑都不是腸道的“菜”，無法激活這一系列傳遞糖信號的神經(jīng)元，或許可以解釋為什么無糖汽水喝起來“沒內(nèi)味兒”。[3]
于是，研究者們打算繼續(xù)沿著這個思路，看看我們對高脂食品的“執(zhí)迷不悟”是不是也跟腸道有關(guān)系。
首先，他們在小鼠實驗中觀察到，相比于摻有油脂（大豆油等）的油水，小鼠剛開始時更愛喝摻有果糖的糖水或是摻有甜味劑（安賽蜜等）的無糖水；然而品嘗了幾天后，小鼠對脂肪的愛愈發(fā)濃烈，面對那兩種甜水和油水，小鼠對富含脂肪的水產(chǎn)生了強烈的偏好。
a：同時提供無糖水（藍色）和油水（紅色）
e-f：同時提供糖水（藍色）和油水（紅色）
不僅如此，研究者們還將小鼠舌頭上的脂肪分子感受器（TRPM5蛋白）敲除，讓小鼠嘗不出來脂肪的味道，但仍然無法改變小鼠對油水的執(zhí)著。
也就是說，小鼠在嘗過油水后對脂肪產(chǎn)生的偏好反應，并不完全是由味覺相關(guān)神經(jīng)通路所介導的，而是還有其它途徑。另外，即使控制實驗中所提供的糖水和油水熱量相等，小鼠在品嘗多天后還是選擇了油水（見上圖e），說明這種偏愛也不是由熱量所驅(qū)使的。
為了找到讓小鼠對油水執(zhí)迷不悟的幕后指使，研究者們決定先來審審大腦為何會做出這一決策。
通過監(jiān)測小鼠的大腦活動，研究者們鎖定到了熟悉的區(qū)域——cNST，同時也是在糖偏好腦腸軸中被激活的腦區(qū)[3]。
這次他們發(fā)現(xiàn)，與對照（水里添加不含脂肪的增稠劑）相比，小鼠吃油水后cNST神經(jīng)元被強烈激活。如果用遺傳學的方法，靶向抑制這些被脂肪激活的cNST神經(jīng)元活性、阻斷其突觸處神經(jīng)沖動傳遞，那么小鼠在吃了幾天油水和甜水之后，則不會偏執(zhí)于油水；與此同時，cNST介導的這條神經(jīng)通路被阻斷，并不影響小鼠在初始時的口味偏好，再次強調(diào)存在不止一條途徑可以調(diào)控小鼠對于食物的偏好選擇。
與對照組（不含脂肪的增稠劑）相比，喝了含有脂肪的油水后的小鼠，cNST區(qū)域明顯激活
cNST的出現(xiàn)，讓研究者們距離起初的猜想又近了一步。既然糖、脂肪都是機體必需的營養(yǎng)元素，下一站咱們就去體內(nèi)吸收營養(yǎng)的地方——腸道，一探究竟。
研究者們直接給小鼠腸道內(nèi)灌注油水（亞油酸），并使用光纖光度記錄法同步監(jiān)測cNST神經(jīng)元活動，結(jié)果顯示cNST神經(jīng)元的確被有效激活。順藤摸瓜，研究者們摸清了腸道給大腦通風報信的神經(jīng)通路。
把油水或糖水灌到小鼠腸道中時，檢測到cNST激活
已有很多研究指出，迷走神經(jīng)能夠?qū)⑿盘栒喜鬟f給大腦。研究者們觀察到，在攝入脂肪后，腸道也是通過經(jīng)迷走神經(jīng)來激活cNST。有趣的是，研究者們這回找到了有兩條平行的腦腸軸通路，來指揮大腦對脂肪的偏愛：
?一條是響應于糖、脂肪、蛋白質(zhì)這三種必需微量營養(yǎng)元素的通用途徑。
?一條獨寵脂肪、只對脂肪有反應的神經(jīng)通路，可能是為了幫助大腦將脂肪與其它營養(yǎng)元素做區(qū)分。
如果切斷其中任意一條，都會導致小鼠對脂肪攝入的偏好消失。換句話說，這兩條腦腸軸對于脂肪偏好反應來說，都是缺一不可。
兩組迷走神經(jīng)元介導脂肪偏好
（一條是通用型；一條是脂肪獨寵型，只對脂肪“來電”）
隨后，研究者們對這兩條腦腸軸的具體細節(jié)進行了補充，發(fā)現(xiàn)腸上皮的腸內(nèi)分泌細胞（EEC）通過其細胞表面的蛋白質(zhì)GPR40/GPR120來接收脂肪信號，并發(fā)送給迷走神經(jīng)。
總體來說，Zuker實驗室的研究者們發(fā)現(xiàn)，我們往往偏愛于攝入脂肪，可能不止是味覺在作祟，還有腦腸軸的作用。腸道接收到脂肪攝入的信息后，將信息通過迷走神經(jīng)傳遞給遠在大腦的孤束核尾側(cè)部神經(jīng)元，導致脂肪攝入偏好的產(chǎn)生。在研究過程中，采用藥物或遺傳學的方式阻斷腦腸軸，即可消除大腦對脂肪的執(zhí)著，或為肥胖、暴食癥等飲食失調(diào)癥狀提供新的治療策略。
用Zuker的話來總結(jié)一下這項研究成果，“我們的研究表明，舌頭會告訴大腦我們喜歡什么，例如口感嘗起來甜甜的or咸咸的or肥膩膩的東西。然而，腸道則會告訴大腦我們想要什么、需要什么。”[2]
既然如此，奇點糕只能無奈地表示：嘴巴這邊由我來壓制，但是腸啊，你可別再跟腦瞎傳話了，咱家里目前不需要再囤脂肪了！
參考文獻：
[1]https://www.nature.com/articles/s41586-022-05266-z#citeas
[2]https://zuckermaninstitute.columbia.edu/cravings-fatty-foods-traced-gut-brain-connection
[3]Tan HE, Sisti AC, Jin H, Vignovich M, Villavicencio M, Tsang KS, Goffer Y, Zuker CS. The gut-brain axis mediates sugar preference. Nature. 2020 Apr;580(7804):511-516. doi: 10.1038/s41586-020-2199-7. Epub 2020 Apr 15.
本文作者｜張艾迪
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