別怪嘴！一看到食物，大腦、肝臟就會做出「進食準備」

生物探索

編者按

通常，我們垂涎櫥窗內的美食時，會不自覺地咽口水和感覺更強烈的飢餓感。其實，這些吃貨深有同感的反應並不是身體「準備迎接」食物的第一反應。近期，一項新研究揭示，在小鼠看到或者聞到食物的瞬間，其大腦神經和肝臟都做出了「處理營養」的準備。

圖片來源：The Scientist

11月15日，《Cell》期刊新發表了這一篇題為「Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation」的文章。它的有趣點在於揭示了：只要感官刺激（看到或者聞到，但吃不到），就已經能夠引發機體的某些反應。

https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.10.015

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飢餓神經元 VS 抑制神經元

我們都知道，大腦的丘腦區域負責調控飢餓感。在這一區域，有兩類神經元已被證實在調控「吃東西」上發揮著相反的作用：AgRP神經元（飢餓敏感）會在「存儲能量少」的狀況下活躍，以刺激身體補充食物；POMC神經元（抑制食慾）會在吃飽的時候打開，以此阻止進食。

德國Max Planck代謝研究所的內分泌學家和遺傳學家Jens Brüning表示，直至幾年前，主流觀點都認為攝取食物會導致荷爾蒙反應，隨後才出現神經反應的變化。

但是在2015年，加州大學舊金山分校的科學家們發現，小鼠大腦的神經元幾乎會在看到或者聞到食物的瞬間，改變激活狀態。

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最新研究：大腦、肝臟的快速反應

Jens Brüning帶領團隊進一步佐證了「神經元即時反應」的結論。在這項新研究中，他們發現，在動物看到或者感知到食物的時候，POMC神經元就會激活，而AgRP神經元會關閉，這一反應就好像已經吃了東西一樣。

當然，這一結果並不意味著激素調控不重要。相反，這意味著確實有一個額外的快速反應層，由對食物的感官知覺驅動。

這些快速的神經反應是否會影響肝臟代謝？Jens Brüning團隊進一步尋找答案。他們以小鼠為模型，這些小鼠會保持16個小時不進食，隨後分成三組——要麼吃東西，要麼只能看到、聞到食物，要麼繼續餓著（且看不到、聞不到食物）。

圖片來源：Cell

結果發現，相比於繼續餓著的小鼠，另外兩組小鼠的肝臟中，被發現同樣出現了快速的蛋白活動的變化，進而改變肝細胞內質網（endoplasmic reticulum）結構。研究人員推測，這可能是為了蛋白生產做準備。

而且，這些變化依賴於大腦中POMC神經元的信號。當研究人員人為刺激POMC神經元時，肝臟上的交感神經元會被激活，進而釋放去甲腎上腺素（norepinephrine），該激素會刺激肝臟細胞，導致基因轉錄、蛋白表達反應上調。

綜上所述，這些研究結果表明，當嚙齒動物聞到或者看到食物，大腦的POMC神經元會與交感神經元「交流」，進而傳遞信號給肝臟，讓其通過內質網的擴張而做好「迎接營養的準備」。

責編：悠然

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參考資料：1）Just the Sight of Food Gets the Liver Ready for Action

2）Food Perception Primes Hepatic ER Homeostasis via Melanocortin-Dependent Control of mTOR Activation

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