Cell：在脑干中发现阻止进食的特定神经元

在一项新的研究中，来自哥伦比亚大学的研究人员在小鼠大脑中发现了专门的神经元，这些神经元可命令这些动物停止进食。相关研究结果于2025年2月5日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Brainstem Neuropeptidergic Neurons Link a Neurohumoral Axis to Satiation”。

尽管已知大脑中的许多进食回路在监测食物摄入方面发挥作用，但这些回路中的神经元并不能做出停止进食的最终决定。

这些作者发现的神经元是这些回路的一个新成员，位于脊椎动物大脑最古老的部分——脑干。他们的发现可能会为肥胖带来新的治疗方法。

论文通讯作者、哥伦比亚大学瓦格洛斯内科外科学院内科医生Alexander Nectow说，“这些神经元不同于任何其他参与调节饱腹感的神经元。大脑中的其他神经元通常仅限于感知放入我们嘴里的食物，或食物如何填充肠道，或从食物中获得的营养。我们发现的神经元很特别，因为它们似乎整合了所有这些不同的信息等等。”

脑干中发现的细胞

停止进食的决定是一种常见的现象。Nectow说，“每次我们坐下来吃饭时都会发生这种情况：在我们吃饭的某个时候，我们开始觉得饱了，然后我们变得更饱，然后我们会觉得，好吧，这就足够了。”

大脑如何知道身体什么时候吃饱了，以及它如何根据这些信息停止进食？其他研究人员此前已将作出决策的细胞追踪到脑干，但线索到此为止。

在这项新的研究中，Nectow、Nectow实验室助理研究员Srikanta Chowdhury及其同事们采用了新的单细胞技术，可以窥视大脑的一个区域，并分辨出迄今为止难以区分的不同类型的细胞。

Nectow说，“这种称为空间分辨分子分析（spatially resolved molecular profiling）的技术可以让你看到细胞在脑干中的位置以及它们的分子组成。”

在分析以处理复杂信号而闻名的脑干区域时，他们发现了以前未被识别的细胞，这些细胞与参与调节食欲的其他神经元具有相似的特征。“我们说，‘哦，这很有趣。这些神经元发挥什么作用呢？’”

神经元追踪每一口食物

为了了解这些神经元是如何影响进食的，Nectow及其团队对它们进行了改造，使其可以由用光开启和关闭。

当这些神经元被光激活时，小鼠吃的食物要少得多。这种激活的强度决定了这些动物停止进食的速度。Chowdhury 说，“有趣的是，这些神经元不仅发出立即停止的信号；它们还帮助小鼠逐渐放慢进食速度。”

Nectow和Chowdhury还研究了其他饮食回路和激素如何影响这些神经元。它们发现，这些神经元被一种增加食欲的激素沉默，并被GLP-1激动剂激活，其中GLP-1激动剂是一类当前流行的治疗肥胖和糖尿病的药物。这些实验发现，这些输入有助于这些神经元追踪小鼠的每一口食物。

Nectow说，“本质上，这些神经元可以闻到食物，看到食物，感觉到口腔和肠道中的食物，并解释所有因进食而释放的肠道激素。最终，它们利用所有这些信息来决定什么时候吃足够了。”

尽管在小鼠身上发现了这些专门的神经元，但Nectow说，它们在脑干中的位置表明，人类极有可能拥有相同的神经元。脑干是大脑的一部分，在所有脊椎动物中基本相同。

Nectow补充道，“我们认为这是理解饱腹意味着什么、饱腹是如何产生的以及如何利用饱腹来结束一顿饭的一个重要的新切入点。我们希望它可能在未来用于肥胖治疗。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Srikanta Chowdhury et al. Brainstem Neuropeptidergic Neurons Link a Neurohumoral Axis to Satiation. Cell, 2025, doi:10.1016/j.cell.2025.01.018.