EPFL的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了膽汁酸的一個新作用：它們通過進(jìn)入大腦來抑制食欲。這一發(fā)現(xiàn)最近發(fā)表在《自然新陳代謝》雜志上，為控制飽腹感的信號和機制提供了新的見解，并可能對治療肥胖有影響。
由于血腦屏障的存在，我們的大腦通常能很好地防止來自外周的不受控制的分子流入，血腦屏障是血管壁細(xì)胞的物理密封。然而，下丘腦是這一規(guī)則的一個明顯例外。這個位于大腦底部的區(qū)域以“滲漏”血管為特征，暴露在各種循環(huán)中的生物活性分子中。這一解剖特征也決定了它作為協(xié)調(diào)能量感知和進(jìn)食行為的變阻器的功能。
已知幾種激素和營養(yǎng)物質(zhì)會影響下丘腦的喂養(yǎng)神經(jīng)回路。經(jīng)典的例子是瘦蛋白和胰島素，它們都參與向大腦提供可用能量。在過去幾年里，隨著幾種腸道激素的識別，引發(fā)食欲或飽腹感的信號列表一直在穩(wěn)步增長。它們通過調(diào)節(jié)饑餓感或飽腹感來微調(diào)進(jìn)食行為，最終決定進(jìn)食的開始或結(jié)束。因此，腸-腦軸是調(diào)節(jié)進(jìn)食行為的關(guān)鍵看門人。
膽汁酸是腸道中最豐富的代謝物之一，通過激活膽汁酸響應(yīng)膜受體——Takeda G-coupled receptor 5 (TGR5)，作為多功能信號分子，將營養(yǎng)可利用性傳遞給生理反應(yīng)。雖然古希臘人已經(jīng)假設(shè)膽汁可能影響我們的精神狀態(tài)，但我們對這些代謝物在大腦中的信號傳遞作用知之甚少。
在EPFL的Schoonjans實驗室、EPFL大腦心理研究所、Bertarelli基因治療平臺以及來自法國、意大利和美國的幾位合作者共同進(jìn)行的一項新研究中，作者發(fā)現(xiàn)膽汁酸在進(jìn)食后不久就會到達(dá)小鼠的大腦，以抑制食物攝入量。膽汁酸會從消化道排出，在血液循環(huán)中短暫積聚，在進(jìn)食后很短的一段時間內(nèi)會在下丘腦中峰值。
作者證明膽汁酸的厭食反應(yīng)是由位于下丘腦一組叫做AgRP/NPY神經(jīng)元的細(xì)胞表面的TGR5介導(dǎo)的。當(dāng)關(guān)注這一神經(jīng)元亞群時，他們發(fā)現(xiàn)，膽汁酸介導(dǎo)的兩個過程在時間上是交錯的。該論文的第一作者Alessia Perino說:“盡管膽汁酸在它們的同源受體結(jié)合后的最初幾分鐘里，嚴(yán)重阻礙了刺激食欲的AgRP和NPY肽的釋放，但它們通過削弱這些神經(jīng)遞質(zhì)的表達(dá)進(jìn)一步加強了抑制?！?/p>
在過去的二十年里，膽汁酸已經(jīng)被證明是有效的減輕慢性代謝和炎癥疾病。Schoonjans實驗室之前的研究表明，在飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠中，全身TGR5激活可以減輕肥胖。目前的研究表明，膽汁酸- TGR5信號軸不僅在疾病中起重要作用，而且在飲食行為的生理控制中也起著重要作用。在沒有飲食脂肪的情況下，膽汁酸會暫時抑制食物攝入，而不影響正常的能量平衡。
Kristina Schoonjans說:“這并不奇怪，因為體內(nèi)平衡是一個自我調(diào)節(jié)的過程，在這個過程中系統(tǒng)傾向于保持穩(wěn)定。相比之下，長期高脂肪飲食可能會打破這種平衡。研究確定的神經(jīng)回路是否有助于已知的膽汁酸在飲食誘導(dǎo)的肥胖中減輕體重的作用，這將非常有趣?！?/p>
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參考資料：
https://www.nature.com/articles/s42255-021-00398-4
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