节食为何总是半途而废？科学家揭示脂肪和糖类导致暴饮暴食的机制
每逢春节到来，我们必定少不了吃各色各样的零食，例如沙琪玛、曲奇饼干、巧克力、薯片等。这些食物不仅吃起来味道香甜，还能让人心情愉悦，因此大多数人都难以抗拒。但不可忽视的是，这类零食的成分往往是高糖、高油的。
（来源：AI 生成）
根据世界卫生组织的数据，自 1975 年以来，全球肥胖率几乎增加了两倍[1]。增加对脂肪和糖类含量较高的能量密集型食物的摄入，则是引发肥胖和超重率急剧上升的重要原因之一。
然而，有动物研究表明，口味偏好虽然在一定程度上指导着人们选择食物，但却并非是食物摄入量增加的必要充分条件。
换言之，与食物所能带来的营养价值相比，它的口感特征是次要的。摄入脂肪和糖类后产生的与信号传递相关的机制，才是造成暴饮暴食的关键。
从这个角度来看，要想更好地理解暴饮暴食的原因，必须确定宏量营养素（蛋白质、脂肪、碳水化合物）特异性进食后强化的神经机制。
到目前为止，相关领域的科学家们已经确认，在进食之后，来自口腔中的味觉刺激，会传导至中脑边缘回路，并在由大脑中的伏隔核和嗅结节组成的腹侧纹状体中释放多巴胺；而到达肠道的营养刺激，则会导致大脑背侧纹状体中的黑质纹状体释放多巴胺。
对于进食而言，多巴胺的释放至关重要，它的基因缺失会影响正常的饮食行为。与此同时，迷走神经感觉神经元在连接肠道与黑质纹状体多巴胺释放的多突触回路中，发挥着关键的作用。
基于此，厘清脂肪和糖类是否会刺激迷走神经感觉神经元，以及是否参与重叠或独立的回路，是深入理解暴饮暴食的前提条件。
近期，来自美国佛罗里达州立大学的研究团队注意到，向胃肠道输注脂肪或糖类会激活迷走神经，并导致背侧纹状体中的多巴胺流出。
不过，由于迷走神经感觉神经元在分子水平上具有异质性，并且在不同的生理功能中发挥作用，因此该课题组推断，传统的化学方法不仅会中断迷走神经活动，还缺乏测试不同迷走神经感觉群体在营养强化中所需的特异性。
为了克服该问题，研究人员将病毒递送的分子工具，应用于 FosTRAP 小鼠的结状神经节，以操纵迷走神经的神经元群。如上所说，这些神经元群在向胃肠道输注脂肪或糖类时被激活。
该团队通过监测结状神经节的体内钙成像，首先选出了两个迷走神经感觉群，它们分别对摄入后的脂肪和糖类具有不同的反应。接着，研究人员又采用 FosTRAP 方法来描述这些神经元的解剖结构和功能。
他们发现，这两个不同的迷走神经群体不仅可以支配不同的外周器官，对于营养特异性强化也是必要的。并且，还能启动可以在细胞水平上分离的平行肠道-大脑奖赏回路。
图丨脂肪和糖强化的独立肠脑回路结合会引发暴饮暴食（来源：Cell Metabolism）
也就是说，分别对脂肪或糖类的回路进行激活，可以增加进食行为的动机。但值得注意的是，即便是在控制热量的情况下，脂肪和糖的组合协同作用，也能够额外增加肠道奖励回路中神经元的活性，以提高多巴胺的释放，进而促进暴饮暴食。
近日，相关论文以《脂肪和糖强化的独立肠脑回路共同促进暴饮暴食》（Separate gut-brain circuits for fat and sugar reinforcement combine to promote overeating）为题在 Cell Metabolism 上发表[1]。
图丨相关论文（来源：Cell Metabolism）
佛罗里达州立大学博士后莫莉·麦克杜格尔（Molly McDougle）为该论文的第一作者，佛罗里达州立大学纪尧姆·德·拉蒂格（Guillaume de Lartigue）副教授担任该论文的通讯作者。
基于上述研究成果，该课题组揭示了一种涉及平行激活食物奖赏回路的新机制，表明在潜意识条件下摄入高脂肪或高糖饮食的内部驱动力，可能会给有意识的节食努力带来阻碍。
简单来说，人们可能会在不自觉的情况下，产生摄入致胖食物的动机，并食用富含脂肪和糖类的食物。
那么，反过来说，只要对相互作用的肠道奖赏回路进行控制，就能够促进致胖食物摄入量的自愿减少，这可能为抑制肥胖提供一个可行的治疗靶点。
参考资料：
1.https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight
2.M.,McDougle,A.,Araujo. et al. Separate gut-brain circuits for fat and sugar reinforcement combine to promote overeating.Cell Metabolism 36,1-15(2024). https://doi.org/10.1016/j.cmet.2023.12.014
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