饥饿的大脑=饥饿的人



饥饿的脑细胞通过一种“自噬”行为激发人的饥饿感，这也许能够解释为什么某些节食者挡不住食物的诱惑。

最新研究显示，当我们面临饥饿时，下丘脑神经元会产生一种“自噬”的行为，以解决营养匮乏的燃眉之急。随后，这又会引起连锁反应，最后促使我们不得不去找些东西来填饱肚子。这也许可以解释节食行为为何难以坚持，或有助于科学家们找到新的减肥之策。

沃约·德瑞提奇（VojoDeretic）是新墨西哥大学分子遗传与微生物学系的主任，他说：“这项研究填补了大脑和节食行为之间目前缺失的研究环节，而这篇论文无疑会在将来引发更大的发现。”

许多节食的人都难以坚持下去，通常是因为受不了高脂垃圾食品的诱惑。以前的研究显示，脂肪酸会在下丘脑细胞外聚集，而下丘脑是人脑中负责监测体内营养状况的区域。但脑细胞内部的脂肪水平调控机制还尚未阐明。

苏米塔·考希克（SusmitaKaushik）是一名分子生物学家，就职于纽约的阿尔伯特·爱因斯坦医学院。她和同事们决定对一种下丘脑神经元——刺鼠相关蛋白神经元（agouti-related peptide neuron，AgRP）——进行研究，这种神经元产生的蛋白与食物摄取增加有关。研究人员做了两种实验，一种是在细胞层面阻断神经元的营养供给；另一种则是直接让小鼠挨饿。结果发现，饥饿会导致一种“自噬”反应——储存在细胞器和细胞质内的脂肪颗粒逐渐溶解，并被神经元所消化。

但是，随着脂肪被逐渐“吃”掉，另一种更小的脂类分子自由脂肪酸开始释放，并游离到细胞外的空间，导致更多AgRP的产生，于是反应信号逐渐放大。因此，脂肪酸的降解会在营养匮乏时期为细胞提供能量，而其降解产物则会引起饥饿的感觉。

考希柯和同事们还尝试了用阻断AgRP神经元自噬的方法来控制饥饿感。与野生型小鼠相比，敲除了下丘脑神经元自噬基因atg7的小鼠在禁食后进食更少一些，并表现出更高的类吗啡样神经肽（pro-opiomelanocortin，POMC）水平。后者是由另一种下丘脑神经元——α黑色素细胞分泌的。这两种神经元都与抑制饥饿感、加强身体活动有关。因此，基因敲除小鼠的身体比它的野生型同类更苗条一些。

“这篇论文揭示了与下丘脑神经元AgRP有关的自噬反应在调节食物摄取和能量平衡中的新功能。”论文的共同作者，爱因斯坦医学院的拉杰·辛格（Rajat Singh）说：“如果能设计出选择性地抑制或降低AgRP神经元自噬反应的办法，就有可能控制肥胖和糖尿病。”

但辛辛那提糖尿病与肥胖中心主任、神经学家兰迪·西里（Randy Seeley）对此并不乐观。他说，这些新知识在被转化为治疗方案之前“还面临很多挑战。最大的挑战可能在于自噬现象是一种发生在几乎所有细胞中的反应，目前我们没有办法，哪怕是仅仅把它控制在AgRP神经元之内。”

“无论如何，这个概念还是非常有吸引力和令人振奋的，”德瑞提奇补充道，“这项研究在细胞自噬和大脑应对饥饿的反应方面，的确是一项真正有基础性意义的进步。”

本文选自《世界科学》2012年第1期