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许多肥胖的人报告说,他们对吃油腻的食物失去了乐趣——在肥胖的小鼠身上也发现了这种情况。加州大学伯克利分校的科学家们现在发现了原因。长期高脂肪饮食会降低大脑中的神经紧张素水平,扰乱多巴胺愉悦网络,减少吃高脂肪食物的欲望。提高小鼠的神经紧张素水平能带来快乐,并有助于减肥。找回快乐可以帮助人们改掉暴饮暴食的习惯。
我们从吃垃圾食品中获得的快乐——咀嚼咸腻的炸薯条和美味的汉堡时产生的多巴胺激增——经常被指责为我们社会中暴饮暴食和肥胖率上升的原因。
但加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)科学家的一项新研究表明,在一个充斥着廉价、高脂肪食物的社会里,享受饮食,甚至是吃垃圾食品,是保持健康体重的关键。
矛盾的是,坊间证据表明,肥胖者可能比正常体重的人更不喜欢吃东西。对肥胖者的脑部扫描显示,在食物面前,与快乐相关的大脑区域的活动减少,这一模式在动物研究中也观察到了。
现在,加州大学伯克利分校的研究人员已经确定了这种现象的潜在原因——神经紧张素(一种与多巴胺网络相互作用的大脑肽)的下降,以及一种潜在的策略,以帮助减少整体消耗的方式恢复饮食的愉悦感。
这项研究揭示了一种意想不到的大脑机制,解释了为什么长期高脂肪饮食可以减少对高脂肪、含糖食物的渴望,即使这些食物很容易获得。研究人员提出,肥胖者缺乏食欲是由于长期食用高热量食物导致的饮食乐趣的丧失。失去这种快乐实际上可能会导致肥胖的发展。
加州大学伯克利分校神经科学系教授、海伦·威尔斯神经科学研究所成员Stephan Lammel说:“对垃圾食品的自然倾向本身并不是坏事,但失去这种倾向可能会进一步加剧肥胖。”
研究人员发现,这种效果是由大脑中与多巴胺网络相连的特定区域的神经紧张素减少所驱动的。重要的是,他们证明了恢复神经紧张素水平——无论是通过改变饮食还是通过基因操作来增强神经紧张素的产生——都可以恢复饮食的乐趣,促进减肥。
Stephan Lammel说:“高脂肪饮食会改变大脑,导致神经紧张素水平降低,从而改变我们的饮食方式和对这些食物的反应。我们找到了一种方法来恢复对高热量食物的渴望,这实际上可能有助于控制体重。”
虽然在小鼠身上的发现并不总是直接适用于人类,但这一发现可以通过恢复与食物有关的快乐和打破不健康的饮食模式,为解决肥胖问题开辟新的途径。
加州大学伯克利分校的博士后Neta Gazit Shimoni说:“想象一下,在巴黎一家很棒的餐厅里吃着美味的甜点——你会体验到多巴胺的爆发和幸福。我们发现正常饮食的小鼠也有同样的感觉,但高脂肪饮食的小鼠却没有这种感觉。它们继续吃可能是出于习惯或无聊,而不是真正的享受。”
Gazit Shimoni和前加州大学伯克利分校研究生Amanda Tose是该研究的共同第一作者,Lammel是该研究的高级作者,该研究将于3月26日发表在《自然》杂志上。
几十年来,医生和研究人员一直在努力理解和治疗肥胖,因为无数流行的饮食和饮食方案都未能产生长期效果。最近成功的GLP-1激动剂,如Ozempic,通过增加饱腹感来抑制食欲,在许多失败的方法中脱颖而出。
拉梅尔研究大脑回路,特别是多巴胺网络,它在奖励和动机中起着至关重要的作用。多巴胺通常与快乐联系在一起,增强我们寻求奖励体验的欲望,比如消耗高热量食物。
在用高脂肪饮食喂养小鼠的过程中,Gazit Shimoni注意到一个惊人的悖论:在他们的家庭笼子里,这些小鼠强烈喜欢含有60%脂肪的高脂肪食物,而不是只有4%脂肪的正常食物,这导致它们体重超标。然而,当把它们从笼子里拿出来,让它们免费享用黄油、花生酱、果冻或巧克力等高热量食物时,它们比正常饮食的小鼠表现出更少的放纵欲望,而正常饮食的小鼠则会立即吃掉所有提供给它们的东西。
Gazit Shimoni说:“如果你给一只正常饮食的小鼠机会,它们会立即吃下这些食物。我们只在高脂肪饮食的小鼠身上看到了这种自相矛盾的喂食动机的衰减。”
她发现,这种效应在过去的研究中已经被报道过,但没有人跟进找出原因,以及这种效应如何与这些小鼠观察到的肥胖表型联系起来。
为了研究这一现象,Lammel和他的团队使用了光遗传学,这是一种允许科学家用光控制大脑回路的技术。他们发现,在正常饮食的小鼠中,刺激与多巴胺网络相连的大脑回路会增加它们吃高热量食物的欲望,但在肥胖的小鼠中,同样的刺激没有效果,这表明一定有什么改变了。
他们发现,原因是肥胖小鼠的神经紧张素减少太多,以至于阻止了多巴胺触发对高热量食物的通常愉悦反应。
“神经紧张素就是这个缺失的环节,”Lammel说。“通常情况下,它会增强多巴胺的活动,以驱动奖励和动机。但在高脂肪饮食的小鼠中,神经紧张素被下调,它们失去了摄入高热量食物的强烈欲望——即使这些食物很容易获得。”
研究人员随后测试了恢复神经紧张素水平的方法。当肥胖小鼠恢复正常饮食两周后,它们的神经紧张素水平恢复正常,多巴胺功能恢复,它们对高热量食物重新产生兴趣。
当使用遗传方法人工恢复神经紧张素水平时,小鼠不仅体重减轻,而且焦虑减轻,活动能力提高。它们的进食行为也趋于正常,对高热量食物的动力增加,同时减少了它们在家里笼子里的总食物摄入量。
Lammel说:“恢复神经紧张素似乎对防止摄入高热量食物的欲望的丧失非常非常关键。这并不能让你免于再次肥胖,但它有助于控制饮食行为,使其恢复正常。”
虽然直接使用神经紧张素理论上可以恢复肥胖个体的进食动机,但神经紧张素对许多大脑区域起作用,增加了不必要的副作用的风险。为了克服这个问题,研究人员使用了基因测序技术,这种技术使他们能够识别出调节肥胖小鼠神经紧张素功能的特定基因和分子途径。
这一发现为未来的肥胖治疗提供了关键的分子靶点,为更精确的治疗铺平了道路,可以选择性地增强神经紧张素的功能,而不会产生广泛的全身效应。
Lammel说:“我们现在有了这些神经元的完整基因图谱,以及它们是如何随着高脂肪饮食而变化的。下一步是探索神经紧张素的上游和下游途径,以找到精确的治疗靶点。”
Lammel和Gazit Shimoni计划扩大他们的研究,探索神经紧张素在肥胖之外的作用,调查它在糖尿病和饮食失调中的作用。
“更大的问题是这些系统是否会在不同的条件下相互作用,”Gazit Shimoni说。“饥饿如何影响多巴胺回路?饮食失调会发生什么?这些是我们接下来要研究的问题。”
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