孫露佳?科技日報記者 劉傳書

8月26日，中國科學(xué)院深圳先進技術(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，為了追求美食獎賞的享樂性進食和為了維持能量平衡的穩(wěn)態(tài)進食擁有不同的神經(jīng)機制，并且證明外側(cè)隔核（lateral septum, LS）中的神經(jīng)降壓素（neurotensin, Nts）陽性神經(jīng)元是調(diào)控享樂性進食的關(guān)鍵節(jié)點，此類神經(jīng)元投射到下丘腦結(jié)節(jié)核（TU）的神經(jīng)環(huán)路是抑制享樂性進食和治療肥胖的潛在靶標。

論文截圖

近年來，全球超重和肥胖人數(shù)逐步上升，其中一個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。我們常說的攝食行為，其實可以分為兩大類：穩(wěn)態(tài)攝食和享樂性攝食。

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

“享樂性攝食使得人們在滿足了基本的能量需求后，還會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，了解其機制具有十分重要的臨床意義。目前對調(diào)控享樂性攝食的神經(jīng)環(huán)路并不十分清楚。”朱英杰表示。

通過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)降壓素陽性神經(jīng)元（LSNts）僅在小鼠吃美味食物后才被激活，而對普通食物沒有明顯的反應(yīng)，提示這群神經(jīng)元可能特異地參與享樂性進食的編碼。為了驗證這一假設(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，也會大量增加對美味食物的攝入，而對普通食物的攝取沒有影響；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)果都說明，LSNts神經(jīng)元確實特異性地參與了享樂性攝食的調(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)肽在享樂性攝食是否發(fā)揮了作用？還是只作為一種神經(jīng)標志物而存在呢？

為了探索這個問題，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信號和Neurotensin神經(jīng)肽信號發(fā)揮不同的攝食調(diào)控功能：GABA調(diào)控對美味食物的攝入，而Nts在神經(jīng)元被激活情況下抑制對普通食物的攝入。

那么，LSNts神經(jīng)元調(diào)控享樂性攝食的下游區(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）；針對每條神經(jīng)環(huán)路進行特異性激活，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)控享樂性進食。進一步的光纖鈣信號記錄發(fā)現(xiàn)享樂攝食過程中LSNts神經(jīng)元的活動呈現(xiàn)出二相性，即在小鼠靠近美味食物時上升，在開始吃食物后下降；在不同的相位對LSNts神經(jīng)元進行光遺傳學(xué)激活或抑制的實驗證實，LSNts神經(jīng)元的雙相活動分別驅(qū)動動物去尋找食物和消耗食物；利用微型化顯微鏡對單個LSNts神經(jīng)元進行鈣信號記錄揭示了雙相活動是由于有兩類LSNts神經(jīng)元亞型在攝食過程中分別被激活和抑制。而對于更加細致的亞型鑒定還有待研究團隊后續(xù)進一步探索。

LSNts→TU神經(jīng)環(huán)路調(diào)控享樂性攝食

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

“未來，我們將進一步研究該神經(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?！敝煊⒔苷f道。

（圖片由深圳先進院提供）

關(guān)鍵詞： 科研人員