“我們已經(jīng)在大腦中找到了兩種類型的細(xì)胞，它們對食欲有潛在的調(diào)節(jié)作用。”論文第一作者和并列通訊作者 Alexander Nectow 博士表示。事實上，這兩種類型的細(xì)胞位于腦干的中縫背核（DRN）區(qū)，通過控制饑餓信號（觸發(fā)覓食、進(jìn)食等行為），有望成為新型藥物的潛在靶點，為在細(xì)胞水平上應(yīng)對肥胖問題提供了可能的解決方案。這項研究同時告訴我們，“吃”是大腦不同部分相互協(xié)作的一種復(fù)雜生物學(xué)行為。

在具體講述本項研究前，我們先來看看一位風(fēng)云人物、本文通訊作者 Jeffrey Friedman 教授。1994 年，身為洛克菲勒大學(xué)分子遺傳學(xué)實驗室負(fù)責(zé)人的 Jeffrey Friedman 教授在肥胖癥研究領(lǐng)域開創(chuàng)了一個新紀(jì)元，他發(fā)現(xiàn)了一種被稱為“瘦素”（leptin）的激素，能夠作用于大腦的下丘腦區(qū)域，抑制饑餓。對于那些患有瘦素缺陷癥的患者而言，給他們注入這種激素可以使其體重大降。不過很可惜，實踐中，這種治療手段對很多胖子并無效果。

Jeffrey Friedman。圖片來源：The Rockefeller University

Friedman 教授表示：“肥胖機(jī)體往往伴隨著瘦素抵抗（leptin resistance），我們的最新研究數(shù)據(jù)表明，利用藥物調(diào)節(jié)特別神經(jīng)元的活動，可以避開瘦素抵抗，提供減肥新手段。”

在研究中，Nectow 等人以小鼠為實驗對象，并將注意力集中在了中縫背核。他們利用先進(jìn)的 iDISCO 技術(shù)給小鼠做全腦成像，結(jié)果顯示，對于處于饑餓狀態(tài)的小鼠而言，大腦的這部分區(qū)域處于激活狀態(tài)。而另一些暴吃的小鼠，其中縫背核則呈現(xiàn)出另一種活化模式。所有這些研究結(jié)果清晰地表明，大腦這個特殊區(qū)域的神經(jīng)元在攝食行為中扮演著某種角色。

順便說一下，在從事本項研究時，Nectow 還只是一名博士生及 Friedman 實驗室訪問學(xué)者，如今他已是普林斯頓大學(xué)的 Associate Research Scholar。他介紹說，接下來的一步便是要確定，在構(gòu)成中縫背核的神經(jīng)元中，究竟是哪些起到了作用？對兩組小鼠激活細(xì)胞的遺傳分析表明，由“飽腹感”觸發(fā)的神經(jīng)元（DRNVGLUT3）會釋放出一種名為谷氨酸的物質(zhì)；由“饑餓感”觸發(fā)的神經(jīng)元（DRNVgat）則會釋放出另一種名為γ- 氨基丁酸（GABA）的神經(jīng)遞質(zhì)。

利用兩種已被證明為可隨意激活目標(biāo)神經(jīng)元的方法——一種為光學(xué)手段，另一種為化學(xué)手段——研究人員能夠“打開”肥胖鼠的谷氨酸釋放細(xì)胞。這會抑制小家伙們的攝食行為，使之體重下降。另一方面，如果在大腦的這個區(qū)域觸發(fā)的是γ- 氨基丁酸釋放神經(jīng)元，那么將會看到截然相反的效應(yīng)，小鼠會吃下更多的食物。值得注意的是，啟動“饑餓感神經(jīng)元”自動關(guān)閉了“飽腹感神經(jīng)元”，使效應(yīng)最大化。

DRNVGLUT3 與 DRNVgat 可以控制小鼠攝食。圖片來源：Cell

研究人員亦研究了“關(guān)閉”肥胖鼠的“饑餓感神經(jīng)元”會產(chǎn)生怎樣的效應(yīng)。“我們所看到的是，一旦這些神經(jīng)元受到抑制，小鼠的體重會大跌。”論文共同第一作者 Marc Schneeberger 表示。

神經(jīng)元與小鼠進(jìn)食。圖片來源：Cell

本研究發(fā)現(xiàn)為了解大腦如何控制進(jìn)食開啟了一條全新的通道，預(yù)示著如果能夠設(shè)計出激活（或抑制）中縫背核神經(jīng)元的藥物，或可有效治療肥胖癥，并預(yù)防與之相關(guān)的各種身體失調(diào)，如糖尿病和高血壓。

當(dāng)然，小鼠的結(jié)果能否在人類身上重現(xiàn)，還是個未知數(shù)。未來還有很多工作要做。