对糖和脂肪渴望的新肠脑回路被发现

理解我们为什么过量食用不健康的食物一直是一个长期的谜。虽然我们知道食物的强大力量会影响我们的选择，但这背后我们大脑中的精确回路尚不清楚。迷走神经将有关食物营养价值的内部感觉信息从肠道发送到大脑。但是，与我们吃的东西相关的大脑奖励的分子基础尚未完全了解。

现在，一项新的研究发表在细胞代谢莫尼尔化学感官中心的一个团队揭示了内部神经线路，揭示了单独的脂肪和糖渴望路径，以及一个令人担忧的结果:这些路径的结合过度引发了我们比平时吃得更多的欲望。

“食物是大自然的终极强化物，”这项研究的主要作者、莫尼尔科学家纪尧姆·德·拉提格博士说。

“但是为什么脂肪和糖特别有吸引力一直是个谜。我们现在已经确定肠道中的神经细胞而不是口腔中的味觉细胞是关键的驱动因素。我们发现脂肪和糖会补充不同的肠道-大脑路径，这解释了为什么甜甜圈如此令人无法抗拒。”最终，这项研究提供了关于是什么控制着“有动机的”饮食行为的见解，这表明潜意识中想要摄入高脂肪和高糖饮食的内在愿望有可能抵消节食的努力。

该团队使用尖端技术直接操纵迷走神经系统中的脂肪或糖神经元，并证明这两种类型的神经元都会导致小鼠大脑奖励中心释放多巴胺。

他们发现了两条专用的迷走神经路径:一条针对脂肪，另一条针对糖。

这些起源于肠道的回路将我们吃了什么的信息传递给大脑，为食欲创造了条件。

为了确定脂肪和糖如何影响大脑，研究小组用光刺激肠道迷走神经。

反过来，这又诱导小鼠积极寻找刺激，在这种情况下是食物，使这些回路参与其中。

结果表明，糖和脂肪被迷走神经的离散神经元感知，并参与平行但不同的奖励回路来控制营养特异性强化。

但故事并没有就此结束。该团队还发现，同时激活脂肪和糖回路会产生强大的协同作用。

“这就像给大脑的奖励系统来了一记组合拳，”德拉蒂格说。

“即使糖和脂肪消耗的总热量保持不变，脂肪和糖的结合也会导致小鼠释放更多的多巴胺，最终导致暴饮暴食。”

这一发现解释了为什么节食如此具有挑战性。

人类大脑可能被巧妙地设定为寻找高脂肪、高糖的组合，而不管有意识地努力抵制。

“我们的肠道和大脑之间的交流发生在意识水平以下，”德拉蒂格说。

“我们可能正在渴望这些类型的食物，甚至没有意识到这一点。“

该团队预测，这一系列研究为未来开发抗肥胖策略和治疗方法带来了希望。

瞄准并调节肠道-大脑奖赏回路可能为遏制不健康的饮食习惯提供一种新方法。

“理解我们消耗脂肪和糖的内在动机的线路图是重新布线的第一步，”德拉蒂格说。

“这项研究揭示了个性化干预的令人兴奋的可能性，可以帮助人们做出更健康的选择，即使面对诱人的美食。”

德·拉提格的合著者有莫莉·麦克杜格尔、艾伦·德·阿劳霍、阿拉什迪普·辛格、杨明鑫、伊莎多拉·布拉加、文森特·派尔、丽贝卡·门德斯-埃尔南德斯和布兰登·沃伦，他们都来自莫内尔中心;来自佛罗里达大学的Macarena Vergara、Abhishek Gour、Abhisheak Sharma和Nikhil Urs以及宾夕法尼亚大学的Lauren N. Woodie。

该研究得到了美国国立卫生研究院的支持(R01 DK116004、R01 Q15、DK094871、F31 dk 1311773);美国心脏协会博士后奖学金以及桑蒂奇基金会和菲利普基金会的资助。

来源: Materials provided by Monell Chemical Senses Center.
注明: Content may be edited for style and length. Journal Reference: Molly McDougle, Alan de Araujo, Arashdeep Singh, Mingxin Yang, Isadora Braga, Vincent Paille, Rebeca Mendez-Hernandez, Macarena Vergara, Lauren N. Woodie, Abhishek Gour, Abhisheak Sharma, Nikhil Urs, Brandon Warren, Guillaume de Lartigue. Separate gut-brain circuits for fat and sugar reinforcement combine to promote overeating. Cell Metabolism, 2024; DOI: 10.1016/j.cmet.2023.12.014