Science：食物感知可在短短几分促使哺乳动物的肝脏线粒体发生适应性变化

当我们饥饿并看到和闻到食物时，体内会发生什么？来自德国马克斯普朗克代谢研究所的研究人员如今能够在小鼠身上证实，肝脏线粒体在几分钟后就会发生适应性变化。在大脑中一组神经细胞被激活的刺激下，肝细胞的线粒体发生了变化，为肝脏适应糖代谢做好了准备。这一发现可能为治疗 2 型糖尿病开辟新的途径。相关研究结果发表在2024年4月26日的Science期刊上，论文标题为“Food perception promotes phosphorylation of MFFS131 and mitochondrial fragmentation in liver”。

这些作者给只能看到和闻到食物而不能吃食物的饥饿小鼠喂食。短短几分钟后，他们分析了它们肝脏中的线粒体，发现通常由食物摄入刺激的过程被激活了。

他们的研究表明小鼠只要看到和闻到食物几分钟，就足以影响肝细胞中的线粒体。这是由线粒体蛋白中一种以前未被描述的磷酸化介导的。磷酸化是一种调节蛋白活性的重要修饰。这些作者还发现，这种磷酸化作用会影响肝脏对胰岛素的敏感性，从而发现了一种调节体内胰岛素敏感性的新信号传导通路。

下丘脑中的神经细胞

对肝脏的影响是由一组名为 POMC 神经元的神经细胞介导的。当看到和闻到食物时，这些神经元会在几秒钟内被激活，向肝脏发出信号，让它为摄入营养物做好准备。这些作者还发现即使在没有食物的情况下，单是POMC神经元的激活就足以适应肝脏中的线粒体。

图片来自Science, 2024, doi:10.1126/science.adk1005

论文第一作者Sinika Henschke解释说，“当我们的感官检测到食物时，我们的身体会分泌唾液和消化酸，为摄入食物做好准备。通过以前的研究，我们知道肝脏也会为摄入食物做准备。如今，我们仔细观察了肝细胞中的线粒体，因为它们是代谢和能量生产的重要细胞器，并意识到这种适应发生的速度之快令人惊讶。”

论文通讯作者、马克斯普朗克代谢研究所主任Jens Brüning说，“我们的研究表明，对食物的感官知觉、线粒体的适应过程和胰岛素敏感性之间有着多么密切的联系。了解这些机制也很重要，因为2型糖尿病患者的胰岛素敏感性会受损。”（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

Sinika Henschke et al. Food perception promotes phosphorylation of MFFS131 and mitochondrial fragmentation in liver. Science, 2024, doi:10.1126/science.adk1005.

Food in sight
https://www.mpg.de/21864668/0423-neur-food-in-sight-the-liver-is-ready-153735-x