為什麼吃肉等高蛋白食物頂飽？科學家首次揭示氨基酸直接作用下丘腦特殊細胞產生飽腹感的機制｜科學大發現

據說，《超能陸戰隊》里胖胖的大白，在意識到肥胖對健康的危害後，下定決心準備好好減肥。經過一段時間的體育鍛煉，終於甩掉了身上的肥肉，但是卻變成了米其林輪胎人。痛定思痛之後，大白終於明白還是少吃點比較靠譜。

但是，對於廣大吃貨來說，想讓他們少吃點，談何容易。

健身之後的大白

慶幸的是，科學家們從未放棄拯救你「根本停不下來的食慾」和「越來越多的贅肉」。

9月27日，最新一期的《分子代謝》雜誌發表了英國華威大學生命科學學院研究人員的一項重磅成果，他們首次發現人體控制食慾的關鍵腦細胞——下丘腦腦室膜細胞（hypothalamic tanycytes），研究同時首次揭示了氨基酸介導產生飽腹感的機制，人體進食後血漿中升高的氨基酸，會通過血腦屏障進入腦脊液，作用於下丘腦腦室膜細胞，從而產生飽腹感[1]。

另外，研究人員還識別了兩種介導產生飽腹感最強的氨基酸，精氨酸和賴氨酸，而這兩種氨基酸在豬肩肉、西冷牛排、雞肉、馬鮫魚、李子、杏、鱷梨、扁豆和扁桃仁中含量最高。這些氨基酸在進入人體後，作用於下丘腦腦室膜細胞，因此很有可能讓你更有飽腹感。

腦室膜細胞上氨基酸感測途徑

評論認為，鑒於研究人員開創性地發現了控制食慾的關鍵腦細胞，而且揭示了氨基酸介導產生飽腹感的機制，因此在節食領域可能會產生一場變革[2]！

雖然進食後升高的血糖也會影響攝食行為，但這種機制的意義更多在於維持血糖穩態。與此不同的是，氨基酸介導產生的飽腹感，對於攝食調節和體重穩態有著更加重要的意義。以往的研究也已經證明，氨基酸是可以減少飢餓感並延長飽腹感最有效的營養物質[3]。

在很久之前，科學家們都認為，胃是調節食慾的主要器官。如果一個人幾個小時得不到食物，胃就會產生強烈的節律性收縮，即所謂的飢餓收縮。也有人認為飢餓感是由於胃液對空胃的刺激產生的。

但是，這並不能完全解釋機體複雜的攝食活動，比如一個新生兒在剛出生時胃是空虛的，但出生的第一天並不感到飢餓，這是由於母體在分娩時已將一部分營養轉移至嬰兒血液中。而且發熱病人也不感覺飢餓，這是因為體內所儲存的蛋白質適時分解,提供發熱所消耗的燃料。

直到19世紀，生理學家開始提出進食量是由中樞神經系統控制的，並認為腦中樞的活動可能受與飲食有關的血液成分變化的影響。隨著研究的不斷深入，科學家們提出，進食量是由兩個相互作用的下丘腦中樞調節來完成的，即位於外側下丘腦的攝食中樞，和腹內側下丘腦的飽中樞[4]。

之後，曾有研究人員直接將氨基酸注射到小鼠側腦室進入下丘腦，結果就發現能夠抑制小鼠的食慾[5]。這也就意味著，即使避開消化系統，氨基酸也可以產生飽腹感。

下丘腦

但是位於大腦腹面、丘腦下方的下丘腦，雖然體積很小，卻是機體調節內臟活動和內分泌活動的高級神經中樞集中所在地。一直以來研究人員並不清楚是哪些腦細胞受到了氨基酸的影響，也不清楚飽腹感產生的具體機制。

在這項研究中，研究人員將一定濃度的氨基酸注入腦細胞（腦細胞熒光化，此時可以觀察到任何微小變化）。結果在三十秒內檢測到了發生反應的腦室膜細胞。研究人員揭示，氨基酸通過受體作用於腦室膜細胞，激發了細胞內鈣離子，接著釋放ATP，進一步放大鈣離子信號，從而將「飽腹感」信號傳遞給大腦實質。

氨基酸與腦室膜細胞受體結合

同時，如果使用受體拮抗劑阻斷這些受體的結合，發現氨基酸不再與腦室膜細胞反應，也不再產生「飽腹感」信號。

研究結果表明，下丘腦腦室膜細胞可直接感知一系列必需氨基酸和非必需氨基酸，這是介導產生飽腹感的重要信號。而且研究證明了，腦室膜細胞是下丘腦產生飽腹感並減少攝食的生理介質。

華威大學的Nicholas Dale評論說，餐後血液和大腦中的氨基酸水平是一個非常重要的信號，它能讓人產生飽腹感。發現大腦區域中心的腦室膜細胞能夠直接感知氨基酸，並能夠控制體重，具有重大意義，這是一個可以幫助人們控制體重的新靶點。

這一重大發現為創造更有效的飲食開闢了新的可能性（看來多吃蛋白質比如瘦肉能減肥，還是有道理的），在未來甚至可以通過直接激活大腦腦室膜細胞，繞過食物和消化系統來抑制人們的食慾。

參考資料：

[1]Lazutkaite G, Soldà A, Lossow K, et al. Amino acid sensing in hypothalamic tanycytes via umami taste receptors[J]. Molecular Metabolism, 2017.

[2]https://www2.warwick.ac.uk/newsandevents/pressreleases/brain_cells_that

[3]Mellinkoff S M, Frankland M, Boyle D, et al. Relationship between serum amino acid concentration and fluctuations in appetite[J]. Journal of applied physiology, 1956, 8: 535-538.

[4]https://en.wikipedia.org/wiki/Hunger_(motivational_state)

[5]Panksepp, J. and D.A. Booth, Decreased feeding after injections of amino-acids into the hypothalamus. Nature, 1971. 233(5318): p. 341-2.

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！