一個因對脂肪食物的渴望而苦苦掙扎的節食者可能會責怪他們的舌頭對奶油或冰淇淋的美味難以抗拒。但調查我們食慾來源的新研究發現，腸道和大腦之間存在一種全新的聯繫，這種聯繫推動了我們對脂肪的渴望。
在哥倫比亞的祖克曼研究所，研究老鼠的科學家發現進入腸道的脂肪會觸發一個信號。這個信號沿著神經傳導到大腦，驅動人們對高脂肪食物的渴望。這項新研究於 2022 年 9 月 7 日發表在《自然》期刊上，提出了干擾這種腸道-大腦聯繫的可能性，以幫助防止不健康的選擇並解決因暴飲暴食而日益嚴重的全球健康危機。
“我們生活在一個前所未有的時代，脂肪和糖的過度攝取正在導致肥胖和代謝紊亂的流行，”第一作者、朱克曼研究所 Charles Zuker 博士實驗室的博士後研究員 Mengtong Li 博士說。霍華德休斯醫學研究所。“如果我們想控制對脂肪的貪得無厭的慾望，科學向我們展示了驅動這些渴望的關鍵管道是腸道和大腦之間的聯繫。”
這種關於飲食選擇和健康的新觀點始於 Zuker 實驗室之前關於糖的工作。研究人員發現，葡萄糖會活化一種特定的腸腦迴路，該迴路在腸糖存在的情況下與大腦進行交流。相比之下，不含卡路里的人造甜味劑沒有這種效果，這可能解釋了為什麼無糖汽水會讓我們感到不滿足。
“我們的研究發現，舌頭會告訴我們的大腦我們喜歡什麼，比如嘗起來甜、鹹或油膩的東西，”同時也是哥倫比亞瓦格洛斯學院生物化學和分子生物物理學以及神經科學教授的祖克博士說。“然而，腸道會告知我們的大腦我們想要什麼，我們需要什麼。”
李博士想探索老鼠對膳食脂肪的反應：每隻動物必須攝取的脂質和脂肪酸，以提供生命的基礎飲食。她給老鼠提供了含有溶解脂肪的水瓶，其中包括大豆油的成分，以及含有已知不會影響腸道但最初很有吸引力的甜味物質的水瓶。幾天后，囓齒動物對富含脂肪的水產生了強烈的偏好。即使科學家對老鼠進行基因改造，以消除老鼠用舌頭品嚐脂肪的能力，他們也形成了這種偏好。
“儘管這些動物嘗不到脂肪的味道，但它們還是逼自己食用脂肪，”祖克博士說。
研究人員推斷，脂肪必須活化特定的大腦迴路，驅動動物對脂肪的行為反應。為了尋找那個迴路，李博士在給動物脂肪的同時測量了老鼠的大腦活動。腦幹的一個特定區域，即孤束尾核（ caudal nucleus of the solitary tract，簡稱cNST）的神經元活躍起來。這很有趣，因為 cNST 也與實驗室先前發現的糖偏好的神經基礎有關。
然後，李博士找到了將訊息傳送到 cNST 的通訊線路。迷走神經中的神經元將腸道與大腦連接起來，當老鼠的腸道中有脂肪時，它也會發出嗡嗡聲(反應)。
在確定了老鼠偏愛脂肪的生物機制之後，李博士接下來仔細研究了腸道本身：特別是腸道內的內皮細胞。她發現了兩組細胞，它們向迷走神經神經元發送信號以反應脂肪的攝取。
“一組細胞作為基本營養素的通用傳感器，不僅對脂肪有反應，而且對糖和氨基酸也有反應，”李博士說。“另一組只對脂肪有反應，這可能有助於大腦將脂肪與腸道中的其他物質區分開來。”
隨後，李博士又邁出了重要的一步，使用藥物阻斷了這些細胞的活性。關閉來自任一細胞組的訊號會阻止迷走神經元對腸道中的脂肪做出反應。然後，她使用遺傳技術去活化迷走神經元本身或 cNST 中的神經元。在這兩種情況下，老鼠都失去了對脂肪的胃口。
“這些干預措施證實，從腸道到大腦的每一個生物學步驟對於動物對脂肪的反應都至關重要，”李博士說。“這些實驗還提供了改變大腦對脂肪的反應以及可能對食物的行為的新策略。”
危險性越來越高。自 1980 年以來，全球肥胖率幾乎翻了一番。如今，近 10 億人患有糖尿病。
“過度攝取富含糖和脂肪的廉價、高度加工食品正在對人類健康產生毀滅性影響，尤其是在低收入人群和有色人種社區中，”祖克博士說。“我們越了解這些食物如何劫持味覺和腸腦軸的生物機制，我們就越有機會進行干預。”
未參與這項新研究的加州大學聖地亞哥分校神經科學教授 Scott Sternson 博士強調了它在改善人類健康方面的潛力。
“這項令人興奮的研究提供了有關迫使動物渴望脂肪的分子和細胞的見解，”斯特恩森博士說，他的工作重點是大腦如何控制食慾。“研究人員控制這種慾望的能力最終可能會導致透過減少高熱量脂肪食物的攝取來幫助對抗肥胖的治療方法。”
這篇題為“脂肪偏好的腸腦迴路”的論文於 2022 年 9 月 7 日發表在Nature 期刊上。其作者是 Mengtong Li、Hwei-Ee Tan、Zhengyuan Lu、Katherine S. Tsang、Ashley J. Chung 和 Charles S. Zuker。
鄭醫師補充:
之前荷蘭也有類似的人體研究，証實高油脂飲食對人體的影響，關鍵在腸腦軸，與味覺無關。
這篇研究進一步找出干預高油脂的腸腦之間的迷走神經的訊號阻斷，藉由迷走神經的訊號阻斷等相關具體方法來介入，在動物實驗中已獲具體療效，期望在人體實驗中可以複製同樣的結果，讓相關幫助身體負擔飲食來源的控制有效率的療法能普及，造福更多人。
參考文獻:
- Mengtong Li, Hwei-Ee Tan, Zhengyuan Lu, Katherine S. Tsang, Ashley J. Chung, Charles S. Zuker. Gut-Brain Circuits for Fat Preference. Nature, 2022; DOI: 10.1038/s41586-022-05266-z
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