Nature：科学家发现机体脂肪组织和大脑之间交流的秘密

脂肪对大脑说了什么？多年来，科学家们认为，通过血液被动漂浮的激素或许是机体脂肪（脂肪组织）将与压力和代谢相关的信息传递给大脑的一种方式，近日，一篇发表在国际杂志Nature上题为“The role of somatosensory innervation of adipose tissues”的研究报告中，来自Scripps研究所等机构的科学家们通过研究发现，一种新识别出的感觉神经元或许携带着从脂肪组织到大脑中的信息流。

对这些神经元的发现首次表明，机体大脑正在积极地调查脂肪，而并不仅仅是被动地接受关于其相关的信息，这一发现的影响和意义是非常深远的。而这也是揭示感觉神经元对人类机体健康和疾病非常重要的另一个例子。在哺乳动物中，脂肪组织能以脂肪细胞的形式来储存能量，当机体需要能量时就会释放储存的能量；同时其还控制着一系列激素和与饥饿、代谢相关的信号分子，在包括糖尿病、脂肪肝、动脉粥样硬化和肥胖相关的疾病中，这种能量储存和信号传递的方式经常会出现问题。

科学家们早就知道，神经能延伸到脂肪组织中，但研究者推测其并非是能将数据传输到大脑中的感觉神经元，相反，大多数人假设，脂肪中的神经主要属于交感神经系统，即负责“或战或逃”反应的网络，这种网络能在压力和机体活动期间帮助开启燃烧脂肪的通路，尝试阐明这些神经元的类型和功能一直非常困难，而且用于研究距离机体表面或大脑的神经元的方法在脂肪组织的深处或许并不奏效，因为那里的神经很难看到或被刺激。

科学家发现机体脂肪组织和大脑之间交流的秘密。

图片来源：Nature (2022). DOI: 10.1038/s41586-022-05137-7

于是研究者Ye及其同事开发了两种新方法，其就能帮助克服这些困难和挑战，首先，一种名为HYBRiD的成像方法能让小鼠组织变得透明并促进研究小组更好地追踪神经元的途径，因为其会蜿蜒进入脂肪组织；随后研究者发现，近乎一半这种神经元并不能与交感神经系统连接，而是会连接到背根神经节中，即大脑中所有感觉神经元起源的一个区域。

为了更好地探索这些神经元在脂肪组织中的作用，研究人员转向利用第二种新技术，研究者将其命名为ROOT，即“逆向载体优化的器官追踪技术”（ROOT，retrograde vector optimized for organ tracing），该技术能让研究人员利用一种靶向性病毒选择性地破坏感觉神经元的小亚群，随后观察其发生了什么。研究者Yu Wang说道，这项研究确实是通过这些新方法的结合来实现的，当我们开始进行这项研究时，还没有工具能够回答这些问题。

实验结果表明，当机体大脑没有接收到来自脂肪组织的感觉信息时，由交感神经系统所诱发的与白色脂肪向棕色脂肪转变相关的程序就会在脂肪细胞中变得过度活跃，从而就会导致脂肪垫要比正常的脂肪垫更大，且棕色脂肪的水平更高，棕色脂肪能帮助分解其它脂肪和糖分子从而产生热量。的确，机体感觉神经元受阻的动物具有高水平的交感神经信号，且体温会升高。

本文研究结果表明，感觉神经元和交感神经元或许存在两种完全相反的功能，即交感神经元需要打开脂肪燃烧和棕色脂肪的产生，而感觉神经元则需要将这些程序关闭；这或许就告诉我们，大脑向脂肪组织发送的指令并不是一刀切的指令，其或许要更加细微，这两类神经元的作用就好比燃烧脂肪的油门和刹车的角色。目前研究人员还并不清楚感觉神经元从脂肪组织向大脑传递的确切信息，只知道这些连接和通讯是维持脂肪健康的关键，研究人员计划未来研究中深入阐明这些神经元所感知的信息以及是否在其它内部器官中还存在类似的细胞。

综上，本文研究结果揭示了脂肪组织背根神经节的神经支配所发挥的重要作用，这或许有望在未来研究中心分析不同的感觉系统中感觉支配的作用。（生物谷Bioon.com）

原始出处：

Wang, Y., Leung, V.H., Zhang, Y. et al. The role of somatosensory innervation of adipose tissues. Nature (2022). doi：10.1038/s41586-022-05137-7