這種腦細胞能控制飢餓感，它能幫我們減肥嗎？

激活這些細胞會導致暴飲暴食，相反，當這些細胞受到抑制時，食慾也會隨之下降。

撰文 Anne Trafton

翻譯 張銀連

審校 丁家琦

麻省理工學院（MIT）的神經生物學家發現腦內的一種神經膠質細胞在控制食慾和進食行為中扮演著重要的角色。通過動物實驗，研究人員發現激活這些細胞會導致暴飲暴食，相反，當這些細胞受到抑制時，食慾也會隨之下降。

研究人員表示，這些發現或許會幫助科學家開發治療肥胖和其他食慾相關疾病的藥物。大約十年以前，神經膠質細胞尚被認為是一種僅僅給神經元提供營養支持的細胞，但近年來，神經膠質細胞在大腦功能中的其他作用漸漸被科學家發現，也受到了越來越多人的關注，此項研究就是最新的進展。

「最近幾年，科學家發現在一些神經退行性疾病中存在神經膠質細胞的異常激活現象，也有越來越多的證據表明神經膠質細胞在調控神經元功能和介導神經系統疾病中發揮著重要作用。」MIT大腦與認知科學系的馮國平教授如是說道。馮國平也是MIT麥戈文大腦研究所和布羅德研究所斯坦利精神病學研究中心的成員之一。

這項研究10月18日在線發表在eLife上，馮國平是文章的通訊作者之一，另一位是新加坡生物成像聯盟代謝醫學實驗室的主任韓衛平（Weiping Han，音譯）教授。在新加坡生物成像聯盟代謝醫學實驗室和麥戈文大腦研究所從事博士後研究工作的陳乃燕（NaiyanChen，音譯）博士是文章的第一作者。

激活食慾

下丘腦是位於大腦深處的一個杏仁樣結構，一直被認為是控制食慾、能量支出、體溫和包括睡眠在內的生理節律等生命活動的中樞。然而，在研究大腦其他區域內的神經膠質細胞時，陳乃燕發現下丘腦內也存在許多膠質細胞的激活現象。

陳乃燕說：「我很好奇下丘腦中的神經膠質細胞會做些什麼，研究已經表明，在其他腦區，這種細胞具有一些神經調節的作用。」

在下丘腦內，科學家發現了兩群調節食慾的關鍵神經元——AgRP神經元和POMC神經元。AgRP神經元激活進食行為，而POMC神經元則起到抑制食慾的作用。

此前，科學家一直缺乏像刺激神經元一樣有效刺激或者抑制這些神經膠質細胞的技術，因此很難深入研究它們在調控食慾和其他腦功能中的作用。實際上，神經膠質細胞佔了大腦中所有細胞中的大約一半，它們起著重要的支持作用，是神經元的「緩衝墊」和相互聯繫的「橋樑」。

在這項研究中，研究人員應用了一種由北卡羅來納州大學研發的新技術，研究一種被稱為星形膠質細胞的神經膠質細胞。利用這種新技術，研究人員設計合成出了一種特殊的膠質細胞，其表面有一種受體，可以和CNO（一種氯氮平衍生物）相結合。這樣，一旦用CNO刺激細胞，就會激活神經膠質細胞。

MIT的研究小組發現，通過這種方法，只需要給予CNO就能激活星形膠質細胞，並且對進食行為產生顯著影響。

「我們發現，當給予能夠特異性激活這些細胞表面受體的化合物時，小鼠的覓食行為顯著增加，」陳乃燕說道，「一般來說，白天小鼠不會吃很多東西，但是當我們用CNO刺激這類膠質細胞時，它們的日間覓食行為明顯增加。」

研究人員還發現在短期內（3天），這些小鼠沒有因為吃得更多而體重增加。

「這提示我們，膠質細胞可能同時調控著能量支出神經元的活性，作為攝入過多食物的代償反應，」陳乃燕解釋說，「或許還有很多其他種類的神經細胞同時發揮作用，從而維持能量代謝的平衡。」

反過來，研究人員也發現，當星形膠質細胞的活性受到抑制時，這些小鼠會比正常情況下吃得少。

瑞典哥德堡大學的神經內分泌學教授Suzanne Dickson認為，這項研究可能會大大改寫該領域的理論，過去的理論認為膠質細胞的功能不重要，但實際上它們可能發揮著重要功能。

「膠質細胞為神經活動提供支持網路，在大腦發生損傷、出現炎症時也會大量激活，採取應對措施，」Dickson說道，他未參與這項研究，「這項研究表明，在正常生理狀態下，膠質細胞也可能調控著神經元的功能。」

未知的相互作用

星形膠質細胞具體是如何調控神經元的？其作用機制我們現在還不清楚。最新的研究表明，膠質細胞能夠分泌化學信號分子，例如谷氨酸和ATP等，若果真如此，那麼這些化學介質就可以發揮調節神經元活性的作用。

另一個假設是，星形膠質細胞通過調節從神經元周圍攝取神經遞質的數量來發揮作用，最終間接影響了神經元的活性。

馮國平目前正在計劃開發新的研究工具，以幫助科學家深入研究星形膠質細胞之間的相互作用，以及它們調控食慾和進食行為的作用機制。同時，馮國平希望通過進一步研究來探討在調控進食行為的過程中，是否存在不同類型的星形膠質細胞發揮著不同的作用，尤其是疾病狀態下。

他表示：「對於星形膠質細胞如何調節食慾、進食和代謝，我們知道的還很少。未來，深入研究星形膠質細胞在調控這些生理活動中所發揮的不同功能，對於理解相關疾病是至關重要的。」

http://news.mit.edu/2016/brain-cells-structural-support-influence-appetite-1018

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