这个大脑回路会发出停止进食的信号!

时间:2021年5月28日
来源:Sciences Advances

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在贝勒医学院(Baylor College of Medicine),吴琦博士(Qi Wu)、韩勇博士(Yong Han)和他们的同事们发现了与停止进食有关的鲜为人知的神经回路和神经递质的新方面。

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就像一个好故事,喂养有一个开始,中间和结尾。它从食欲开始,促使人们寻找食物,继续吃食物,当满足和食物的消耗停止时,它就结束了。

在贝勒医学院,吴琦博士、韩勇博士和他们的同事们发现了这个故事最后一部分的新方面,这与终止食物消费中鲜为人知的神经回路和神经递质有关。

研究小组发现了一种新的回路,将产生多巴胺的神经元的独特子集与后脑(下脑干)的下游神经元连接起来,并通过触发饱腹感来有效抑制老鼠的食物摄入。他们还发现,fda批准的药物哌醋甲酯(MPH)通过激活这一特定回路来调节其显著的减肥效果,从而开启了调节这一回路可能有助于人们控制体重的可能性。这项研究发表在《科学进展》杂志上。

“许多人挣扎在控制体重,吃超过身体需要什么,这增加了额外的磅会导致肥胖和更高风险的严重疾病如心脏病,中风和2型糖尿病,”汉说,在吴pediatrics-nutrition实验室博士后和这项研究的第一作者。“我们的实验室很想提高我们对进食过程中大脑活动的理解,希望我们的研究结果有朝一日能帮助人们更好地控制体重。”

关于大脑调节饱腹反应的新见解:

“目前的研究是关于大脑中的一个回路,它有助于精确地调节摄入的食物分量的大小,”Wu说,他是儿科营养学助理教授,也是这项研究的通讯作者。“这不是吃东西的开始,而是吃东西的结束。这是关于餍足反应,这和食欲一样重要。”

利用几种先进的技术来研究神经功能,包括细胞特定的电路映射、光遗传学和大脑活动的实时记录,研究人员发现了一个新的神经回路,连接了一组独特的多巴胺产生神经元(称为DA-VTA)和下游靶神经元(称为DRD1-LPBN),并调节老鼠的食物摄入。

研究小组检查了老鼠进食时两组神经元的活动。他们观察到,这些DA-VTA神经元的活动在动物停止进食前立即增加。当研究人员从基因上抑制这些神经元时,动物就会延长它们的进食时间,大大增加了食物的份量。这表明抑制这个回路就阻止了饱和反应。他们还发现,增强DRD1-LPBN神经元的活性(该神经元接收DA-VTA神经元的信号),会强劲地产生用餐终止的反应。

研究人员还发现,新的回路介导了与服用药物MPH有关的减肥效果,该药物已被批准用于缓解注意力缺陷多动障碍。

“已经有人提出过其他大脑回路来调节进食,但我们发现的是第一个被全面描述为通过多巴胺信号来调节食物份量的回路,”韩说。“我们的新研究表明,一个连接产生多巴胺的神经元的回路,通过动态调节饱腹反应,在控制进食方面发挥了新的作用。多巴胺是一种化学信使,以前被认为是调节动机和快乐的。”

“我们的发现是,通过加强我们发现的多巴胺支持的新回路,MPH抑制喂养并减少实验室小鼠的体重,这表明了一类MPH及其衍生物在解决肥胖问题上的潜在的标签外应用,”Wu说。“这也意味着未来基于电路的精准医疗的发展,可以提供更高的安全性和有效性的减肥结果。”

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