Nature：科学家发现肠-脑回路糖分感受器 或能解释为何我们对糖类无比热爱？

2020年5月9日 讯 /生物谷BIOON/ --人工甜味剂似乎从来没有完全成功模拟过糖，近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自哥伦比亚大学等机构的科学家们通过对小鼠研究识别出了一种可能解释这种现象的大脑机制。

图片来源：Hwei-Ee Tan/Zuker lab/Columbia's Zuckerman Institute

研究者发现，大脑不仅会在舌头接触糖时做出反应，而且当糖进入到肠道后大脑也会做出反应，这种特殊的肠-脑回路或会大脑和机体不断进化寻找糖类提供新的途径，因为人工甜味剂并不会激活该回路，因此本文研究就提供了令人信服的证据来解释为何这些甜味剂永远不会像真正的糖那样让人感到满意。

本文研究对于公众健康具有重大的积极性影响，研究者表示，过量的糖分摄入往往与肥胖相关的疾病（比如糖尿病）有关，其在全球影响着超过5亿人的健康；通过阐明修饰肠-脑回路的新方法，研究人员就能开发出降低人类糖分过量摄入的策略。研究者Hwei-Ee Tan表示，当我们喝无糖汽水或在咖啡中使用甜味剂时，它们的味道可能非常相似，但我们的大脑能够分辨出差异；对糖分产生反应的特殊肠-脑回路或许就能为新型甜味剂的开发提供思路。

研究者指出，当剔除小鼠机体的甜味受体时（相当于消除了动物对甜味的欲望），动物仍然会表现出对糖的偏爱，于是研究人员就想找到其中的原因和方式，并揭示机体对糖贪得无厌的神经基础。研究者重点对名为孤束尾核（cNST，caudal nucleus of the solitary tract）的大脑区域进行研究，cNST位于脑干内，而脑干则是大脑最原始的区域。研究者Alexander Sisti表示，当我们绕过动物舌头上的甜味感受器直接将糖分运输到肠道时，cNST区域就会活跃起来；如果有什么东西在传递信号就表明糖分的存在；随后研究人员对迷走神经（vagus nerve）进行了研究，其是连接大脑和机体内部器官的导线。

在对小鼠进行了一系列研究后，研究人员开发了一种技术来监测小鼠机体迷走神经细胞的实时活性，他们揭示了当糖类被运输到小鼠肠道过程中这些细胞活性的改变情况；研究者Sisti说道，通过记录迷走神经中脑细胞的活性，我们在迷走神经中发现了一类能对糖类产生反应的细胞，而且研究者也首次观察到通过肠道到大脑中的直接途径引发机体对糖的感应过程。深入研究后他们详细揭示了这种回路，抑制肠道中特殊的糖运输蛋白就能消除动物对糖类的神经反应，这就表明，名为SGLT-1的蛋白质是通过肠-脑轴将糖类从肠道运输到大脑的关键感受器。

研究者指出，沉默肠-脑回路就能完全剔除动物对糖类的渴望和热爱，这或许就揭示了控制该回路的功能明显影响动物对糖类喜好的机制，随后研究者进行实验开启了通过肠道对糖类信号做出反应的脑细胞，然而这一次他们发现，每当动物摄入无糖饮料时就会激活这些细胞，实际上这是劫持了肠-脑回路。值得注意的是，动物会表现地它们好像获得了真正的糖，实际上，这是在欺骗它们的大脑让它们误以为自己在吃糖。

因此，本文研究揭示了两种互补但却独立的系统的存在，即一种是通过舌头输入，另外一种是从肠道输入；最后研究者Tan表示，本文研究或能帮助我们开发新型策略有效有效抑制我们对糖类不可抑制的需求，即从调节肠-脑回路的多个组分到更接近于模拟糖类对大脑作用方式的糖类替代品。下一步研究人员将会继续深入研究将肠-脑回路与其它大脑回路相联系，比如奖惩回路、情绪和饮食回路等。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Tan, H., Sisti, A.C., Jin, H. et al. The gut–brain axis mediates sugar preference. Nature 580, 511–516 (2020).doi：10.1038/s41586-020-2199-7