增強「飽腹信號」 或能解決肥胖難題

脂肪分泌因子FIT將蛋白質營養信號傳遞給大腦，以實現蛋白質營養感知和進食調控

從現有研究成果來看，科學家們已經發現有很多促進進食的「食慾信號」，但對終止進食的神經分子機制知之甚少。

近期，中國科學院生物物理研究所李岩團隊的研究成果，給那些想要減肥的人士帶來了新的希望。該團隊宣布鑒定出誘導飽腹感的「飽腹信號」，或許能為解決肥胖難題打開另外「一扇窗」。

據了解，研究團隊以與人類基因同源性較高的果蠅作為動物模型，巧妙設計實驗，從而在果蠅體內發現調控蛋白質進食行為的新分泌因子FIT。

將蛋白質作為研究突破口

那麼，所謂的「飽腹信號」是如何產生的呢？面對《中國科學報》記者的提問，中國科學院生物物理研究所研究員李岩做了詳細解釋：動物攝入一定量的食物後，機體會產生「飽腹信號」，使進食行為停止下來，避免過度進食引起的營養過剩和肥胖等問題。這些「飽腹信號」可以是由腸胃等器官分泌的肽類物質，經由循環系統傳入大腦；也可以是分布於內臟上的神經末梢感受攝入的營養能量再向大腦傳遞的神經信號；此外飽脹的胃部產生的牽張力也會被收集、傳遞給大腦，作為「飽腹信號」終止進食。

這些飽腹信號的功能有大量重疊，因此它們的調控機制和生理意義還不清晰。那麼，是否存在對特定營養成分進行監控的「飽腹信號」呢？

研究人員選擇食物三大營養之一的蛋白質作為突破口。相比於其他種類的食物，蛋白質食物具有最強的飽腹感。

李岩表示：「我們的研究發現，果蠅大量進食蛋白質食物後，體內氨基酸水平升高，脂肪體細胞內mTOR通路被激活，促使一種名為FIT的蛋白表達和分泌。經由果蠅的血淋巴循環系統，FIT作用於果蠅腦中的一群神經分泌細胞，釋放出類胰島素因子，進而抑制進食行為。」

小果蠅，巧實驗

在尋找「飽腹信號」的第一階段，首先要得到一批「飽食」的果蠅。李岩介紹說，他們設計了飢餓—預喂—再檢測的範式。首先飢餓24小時，消除果蠅個體間營養狀態的差異，定時預喂使所有果蠅達到同等的「飽食」程度。

「這樣接下來的檢測指標，不論是基因表達變化，還是行為學反應，都能穩定地反映出內在的調節規律。」在這個基礎上逐步改變預喂時間，並將FIT表達水平與進食量結果相比較，通過反覆摸索，發現30分鐘預喂是「飽腹感」達到最強、FIT表達也升到最高的最佳時間點，這為進一步探索生理機制打下堅實的基礎。

另外一個巧妙設計的實驗是關於果蠅的雙向選擇進食。為了降低操作難度和不確定性，實驗室定製了一套亞克力材質的圓形進食盤，均分為四個象限，每個象限有一圓形淺槽，加入混有染料的食物，不同種類的食物用不同顏色的染料標記。

「在這套裝置中，果蠅可以根據自己對食物的偏好進行自由選擇，而人為設定的預喂處理和遺傳操作，可以幫助我們知道是什麼影響了動物的進食偏好。」李岩舉例說，在24小時沒有進食蛋白類食物後，野生型果蠅會非常偏愛蛋白食物，而降低對糖類的取食；但過量表達「飽腹信號」FIT的果蠅卻誤以為體內蛋白質含量很高，依舊不青睞蛋白食物，卻不影響繼續攝取糖類。

FIT分子助力健康生活

據介紹，FIT全稱為Female-specific Independent of Transformer，因其具有雌雄表達差異性在2002年被首次報道，然而其生物學功能一直未被揭示。

在尋找特異性響應蛋白質營養的分子時，研究團隊選取了一批在飢餓—飽食情況下表達有差異的基因，對它們在分別進食了蛋白質和糖類後的果蠅中的表達水平進行了定量分析。結果顯示FIT表達量在果蠅進食蛋白質後大幅升高，而進食蔗糖後並無明顯變化。進一步研究發現FIT是一種分泌蛋白，它通過果蠅體液循環作用於中樞神經系統，促使腦中類胰島素DIPL2的釋放，作為一種蛋白質特異性的「飽腹信號」抑制進食。

合理的食物攝取對於生存、健康乃至繁育高素質後代都非常重要。蛋白特異性「飽腹信號」的發現，揭示出生物體對蛋白質營養水平具有嚴格的監控機制，這對於維持蛋白營養穩態和機體健康非常關鍵。

李岩告訴記者，在進食調控的科學研究中，「食慾信號」的研究比較廣泛，不論是色、香、味，還是高營養都可以通過各種渠道到達大腦，誘使人們大快朵頤。

「很多苦於減肥不成功人士的根本癥結是過於旺盛的食慾，沒有自身產生的『飽腹感』與食慾相抗衡，外界強加的飲食控制對當事人來說無疑是痛苦的歷程。」

也正是因為如此，對果蠅「飽腹信號」FIT進行機理性研究，不僅可以理清生物終止進食的自然規律，也有助於尋找哺乳動物包括人類的飽食因子。適度增強內源性「飽腹信號」，提升飽腹感，人們或許可以不用再對抗食慾，心滿意足地完成減肥目標。

李岩表示，在後續研究中將全面揭示FIT調控蛋白質進食行為的分子信號通路，包括鑒定FIT的受體和靶細胞，以及下游神經調控的機制。同時還將從多種途徑出發，尋找高等動物中的功能同源物，即高等動物中監控蛋白質水平的「飽腹信號」。

「此外，營養感知通路與健康長壽有千絲萬縷的關聯，其內在調節機理錯綜複雜。我們計劃以FIT這個蛋白營養感知通路的關鍵因子為切入點，探討蛋白營養穩態的維持，及其在衰老進程中的影響。希望通過對蛋白『飽腹信號』保護機體免於過量蛋白壓力損傷的研究，可以幫助人們深入認識蛋白營養信號在進食行為中發揮的主動調控作用，為實現健康均衡的飲食、提高生活質量提供科學依據。」李岩說。

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