Cell：每逢佳节胖三斤，胖不胖不是大脑和胃说了算，肠道起决定作用

来源：iNature

通常，当我们感觉胃里填满的时候，就会放下筷子。是这样吗？

2019年11月14日，发表在 Cell 上的一项研究中，来自美国加州大学旧金山分校（UCSF）的科学家团队发现，具有弹性的肠道在饱腹感方面可能发挥着更大作用。

每逢佳节胖三斤，但实际上，我们的身体非常擅长将体重长期保持在一个非常小的范围内，这是通过平衡我们每天吃多少和消耗多少来做到的，即体内的能量稳态，它精确测量摄入食物的数量和质量。

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我们的肠道内分布着大量的神经末梢，它们在控制食量方面起着重要的作用。这些神经末梢网络监控着胃和肠里的物质，然后将信号传回大脑，以促进或降低食欲。

大多数科学家认为，这种反馈涉及到肠道中对激素敏感的神经末梢，它们会追踪我们摄入的营养物质，并计算什么时候吃饱了，但将这些信号传达给大脑的确切神经元类型还不为人所知。

研究通讯作者、UCSF的神经科学家和霍华德·休斯医学研究所的研究员Zachary Knight说：“考虑到饮食在我们的生活中是如此重要，但我们仍然不明白身体是如何在进食过程中知道自己不再饥饿的。”

回答这个问题的挑战之一，是涉及从胃和肠中收集感觉信息的数千种感觉神经有许多不同的类型，但它们全都通过同一个巨大的束（称为迷走神经）将信息传回大脑。科学家们可以阻断或刺激这种神经束的活动，从而改变动物的食欲，但如何确定哪些迷走神经末梢是造成这种变化的原因呢？

为了解开这一谜团，由UCSF博士后研究员Ling Bai领导的Knight实验室团队，全面绘制了支配胃和肠迷走神经感觉细胞类型的分子和解剖学特征。这份新图谱允许研究人员选择性地刺激小鼠不同类型的迷走神经细胞，揭示出肠道拉伸受体具有独特的能力，甚至可以阻止饥饿小鼠的食欲。

惊人的见解

此前，科学家根据肠神经末梢的解剖结构将肠感觉神经元分为三类：粘膜末梢（神经末梢排列在肠的内层，检测反映营养吸收的激素）、IGLE（在围绕胃和肠的肌肉层中具有神经末梢，感觉肠道的物理拉伸），以及IMA（肌内排列，其功能尚不清楚，但也可能感觉到拉伸）。

Bai说：“迷走神经是将信息从肠道传递到大脑的主要神经途径，但我们对发送这些信号的特定神经元的身份和功能仍知之甚少。我们决定使用现代基因技术系统地鉴定构成这一途径的细胞类型。”

通过这些技术，Bai及其同事们发现，粘膜末梢实际上有许多不同的种类，研究人员已对其中的四种进行了详细研究。它们中一些主要存在于胃中，另一些主要存在于肠道的不同部位，每种类型都专门感知与营养相关激素的特定组合。研究人员发现，对拉伸敏感的IGLE也至少有两种类型，一种主要在胃里，另一种主要在肠道中。

为了解肠道中这些不同类型的神经如何控制食欲，研究团队使用了光遗传学技术，该技术涉及对特定神经元群进行基因工程改造，使其可以被光选择性刺激，让饥饿的小鼠停止进食。

研究人员预计通过刺激感知胃部拉伸的IGLE神经元，可以让动物停止进食，这正是他们的发现。但是，当他们转而刺激肠道中不同类型的激素感应粘膜末梢时，发现这些都不能影响动物进食。相反，令研究人员惊讶的是，他们发现在消除饥饿小鼠的食欲方面，刺激肠道内的IGLE拉伸受体比刺激胃内的更加有效。

Bai说：“这是相当出乎意料的，因为几十年来这个领域的教条是，胃拉伸受体感知食量，而肠激素受体感知食物的质量。”

这些结果提出了重要的问题，即这些拉伸受体在进食过程中是如何被激活的，以及如何操纵它们来治疗肥胖。这一发现也可能解释了为什么通过缩小肠道尺寸来治疗极端肥胖的减肥手术，在促进长期食欲和减肥方面如此的神奇有效。

一段时间以来，研究人员一直怀疑这种手术之所以能如此有效地抑制饥饿感，原因之一是它能让食物迅速地从胃部进入肠道，但对其机制尚不清楚。这项新发现提供了一个答案，即快速进入的食物会拉伸肠道，从而激活迷走神经的张力受体，从而有力地阻止进食。

Knight说：“在代谢疾病的研究中，确定减肥手术导致体重减轻的机制是最大的未解决问题之一。因此，我们的工作为它提供了一种全新的机制，这是令人兴奋的。然而，目前这个想法只是一个假设，还需要验证。”

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.031