孫露佳?科技日?qǐng)?bào)記者 劉傳書(shū)

8月26日，中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院、深圳理工大學(xué)（籌）朱英杰課題組在Nature旗下期刊《分子精神病學(xué)》發(fā)表最新研究成果。

(資料圖片)

該研究揭示，為了追求美食獎(jiǎng)賞的享樂(lè)性進(jìn)食和為了維持能量平衡的穩(wěn)態(tài)進(jìn)食擁有不同的神經(jīng)機(jī)制，并且證明外側(cè)隔核（lateral septum, LS）中的神經(jīng)降壓素（neurotensin, Nts）陽(yáng)性神經(jīng)元是調(diào)控享樂(lè)性進(jìn)食的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，此類神經(jīng)元投射到下丘腦結(jié)節(jié)核（TU）的神經(jīng)環(huán)路是抑制享樂(lè)性進(jìn)食和治療肥胖的潛在靶標(biāo)。

論文截圖

近年來(lái)，全球超重和肥胖人數(shù)逐步上升，其中一個(gè)重要原因就是美味可口、高能量食品的增多和獲取的便利性。我們常說(shuō)的攝食行為，其實(shí)可以分為兩大類：穩(wěn)態(tài)攝食和享樂(lè)性攝食。

人們餓了會(huì)想吃東西，這種由于能量缺乏誘發(fā)的進(jìn)食行為，即是穩(wěn)態(tài)攝食。與之相對(duì)應(yīng)的，明明不餓還想吃美食，這種不是由于能量的缺乏，而是出于享樂(lè)和獎(jiǎng)賞目的進(jìn)食行為，就被稱為享樂(lè)性攝食。

“享樂(lè)性攝食使得人們?cè)跐M足了基本的能量需求后，還會(huì)額外攝入更多的美味食物，因此極易誘發(fā)暴飲暴食等不良的飲食失調(diào)行為，繼而引起肥胖、糖尿病和暴食癥等代謝和神經(jīng)疾病，了解其機(jī)制具有十分重要的臨床意義。目前對(duì)調(diào)控享樂(lè)性攝食的神經(jīng)環(huán)路并不十分清楚?！敝煊⒔鼙硎?。

通過(guò)全腦激活圖譜的比較，研究人員首先發(fā)現(xiàn)，外側(cè)隔核的神經(jīng)降壓素陽(yáng)性神經(jīng)元（LSNts）僅在小鼠吃美味食物后才被激活，而對(duì)普通食物沒(méi)有明顯的反應(yīng)，提示這群神經(jīng)元可能特異地參與享樂(lè)性進(jìn)食的編碼。為了驗(yàn)證這一假設(shè)，研究者選擇性地失活了小鼠的LSNts神經(jīng)元，發(fā)現(xiàn)小鼠即使在吃飽的情況下，也會(huì)大量增加對(duì)美味食物的攝入，而對(duì)普通食物的攝取沒(méi)有影響；失活LSNts神經(jīng)元也加劇了高脂飲食導(dǎo)致的肥胖。這些結(jié)果都說(shuō)明，LSNts神經(jīng)元確實(shí)特異性地參與了享樂(lè)性攝食的調(diào)控。

Neurotensin神經(jīng)肽具有明顯的降血壓作用且存在于神經(jīng)組織，也被稱為神經(jīng)降壓素。那么，LSNts神經(jīng)元中的Neurotensin神經(jīng)肽在享樂(lè)性攝食是否發(fā)揮了作用？還是只作為一種神經(jīng)標(biāo)志物而存在呢？

為了探索這個(gè)問(wèn)題，科研人員利用CRISPR-Cas9技術(shù)敲除LSNts神經(jīng)元中的vGAT（阻斷GABA向下游傳遞）或Neurotensin神經(jīng)肽，發(fā)現(xiàn)LSNts神經(jīng)元中的GABA信號(hào)和Neurotensin神經(jīng)肽信號(hào)發(fā)揮不同的攝食調(diào)控功能：GABA調(diào)控對(duì)美味食物的攝入，而Nts在神經(jīng)元被激活情況下抑制對(duì)普通食物的攝入。

那么，LSNts神經(jīng)元調(diào)控享樂(lè)性攝食的下游區(qū)域是哪里呢？科研人員利用病毒神經(jīng)示蹤技術(shù)發(fā)現(xiàn)，LSNts神經(jīng)元主要投射到下丘腦視前區(qū)（POA）、前核（AHN）、結(jié)節(jié)核（TU）和乳頭上核（SUM）；針對(duì)每條神經(jīng)環(huán)路進(jìn)行特異性激活，研究人員發(fā)現(xiàn)LSNts投射到下丘腦結(jié)節(jié)核（LSNts→TU）的神經(jīng)環(huán)路特異地調(diào)控享樂(lè)性進(jìn)食。進(jìn)一步的光纖鈣信號(hào)記錄發(fā)現(xiàn)享樂(lè)攝食過(guò)程中LSNts神經(jīng)元的活動(dòng)呈現(xiàn)出二相性，即在小鼠靠近美味食物時(shí)上升，在開(kāi)始吃食物后下降；在不同的相位對(duì)LSNts神經(jīng)元進(jìn)行光遺傳學(xué)激活或抑制的實(shí)驗(yàn)證實(shí)，LSNts神經(jīng)元的雙相活動(dòng)分別驅(qū)動(dòng)動(dòng)物去尋找食物和消耗食物；利用微型化顯微鏡對(duì)單個(gè)LSNts神經(jīng)元進(jìn)行鈣信號(hào)記錄揭示了雙相活動(dòng)是由于有兩類LSNts神經(jīng)元亞型在攝食過(guò)程中分別被激活和抑制。而對(duì)于更加細(xì)致的亞型鑒定還有待研究團(tuán)隊(duì)后續(xù)進(jìn)一步探索。

LSNts→TU神經(jīng)環(huán)路調(diào)控享樂(lè)性攝食

簡(jiǎn)而言之，科研團(tuán)隊(duì)利用基于c-fos的全腦神經(jīng)活動(dòng)圖譜繪制、RNA原位雜交、突觸失活、光遺傳學(xué)、化學(xué)遺傳學(xué)、光纖鈣記錄和單細(xì)胞鈣成像等技術(shù)，揭示了LSNts→TU神經(jīng)環(huán)路對(duì)享樂(lè)性進(jìn)食的特異性調(diào)控，是抑制享樂(lè)性進(jìn)食、治療肥胖和“食物成癮”的潛在靶標(biāo)。

“未來(lái)，我們將進(jìn)一步研究該神經(jīng)環(huán)路在食物成癮和肥胖中是否發(fā)生了病理性的改變，以及尋找該環(huán)路中特異的分子，為飲食障礙和肥胖癥的干預(yù)及藥物研發(fā)提供靶標(biāo)?！敝煊⒔苷f(shuō)道。

（圖片由深圳先進(jìn)院提供）

關(guān)鍵詞： 科研人員