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《細胞》子刊:高脂飲食三天就能洗腦!

文章來源:未知

作者:老鐵SEO

人氣:12

2019-10-07

  來源:奇點網

  就在剛剛,我突然涌上了一股吃炸雞的沖動。這使我掏出手機開始瀏覽外賣平臺,并且心里暗暗打算等會兒要去超市買瓶啤酒配上。

  然后我又撇了一眼剛看完的這篇論文,戳手機的指頭有那么一絲絲顫抖。

  近期,《細胞代謝》雜志發表了一項來自耶魯大學科學家的研究[1]。研究者們發現,高脂飲食會誘導大腦的變化,刺激下丘腦產生炎癥,并誘導機體攝入更多的熱量,最終導致體重增加。這種變化來得很快,三天高脂飲食之后就會出現,甚至發生在身體變胖之前。

  令人驚訝的是,大腦變化的直接操盤手,竟然是我們頗為熟知的小膠質細胞。要知道小膠質細胞主管的是免疫功能,參與代謝調控,這手可伸得有點兒長。

  其實有很多研究已經證明了中樞神經在能量和糖代謝中的重要作用,它會響應循環內的各種信號一一做出回應,比如瘦素、胰島素等激素,又比如葡萄糖和脂肪酸等營養物質[2]。

  在整個兒中樞神經系統中呢,下丘腦又顯得尤為突出,是控制新陳代謝的指令中心??茖W家們已經在下丘腦中鑒定到了幾個特別的神經元群,認為他們是外周代謝的重要傳感器和調節因子[3]。

  不過比較關注神經科學的讀者一定知道,大腦中神經元只占一半兒,另一半的神經膠質細胞們近年也逐漸取得了科學家的重視,它們在體重平衡和肥胖中也有自己的角色[4]。

  根據細胞起源,膠質細胞一般可以被分為大膠質細胞、星形膠質細胞、少突膠質細胞和小膠質細胞,目前我們一般認為小膠質細胞就相當于中樞神經系統里的巨噬細胞,主要發揮免疫作用。

  但是這個認知卻被今天這項研究給狠狠刷新了一下。具體怎么回事兒,咱們先從“胖”說起。

圖源 | pixabay圖源 | pixabay

  此前就有科學家發現,吃多變胖這回事兒,是先從腦子開始的。在飲食誘導肥胖這個過程中,高脂/高碳水飲食開始3天后,就發現了下丘腦炎癥和膠質增生,而此時,實驗動物的體重甚至還沒來得及增加[5]。同時,下丘腦中的小膠質細胞也被激活了。

  被激活的小膠質細胞中,有一種蛋白UCP2表達水平非常高。UCP2是一種線粒體蛋白,是線粒體功能的重要組成部分。

  小膠質細胞本身是非常“活躍”的細胞。這個活躍就是字面意思,它們能夠迅速改變形狀,向受損傷部位遷移,并開啟吞噬功能。這幾個過程都需要不少能量,所以線粒體代謝改變也算是常規操作[6]。

  其實到這里為止事情還是挺平常的。高脂飲食誘導炎癥,有炎癥所以小膠質細胞出動,要工作所以線粒體加班,不用細想都覺得正常。

  那么接下來就來看看今天這項研究的發現吧。

圖源 | pixabay圖源 | pixabay

  第一步當然是先給小鼠的菜單安排上。對照組小鼠吃的是標準鼠糧(SD),三個實驗組的高脂飲食(HFD)則分別進行了3天、7天和8周。

  當檢測下丘腦中小膠質細胞的線粒體變化,有趣的事情發生了。3天高脂飲食使小膠質細胞中的線粒體變得更小了,但是同時數量卻變多了;另外三組呢,可以認為沒變化,基本差不多。與這些變化一致的是,只有3天組UCP2表達水平顯著升高了。

  可見3天組線粒體數量增加

  研究者還另外測定了一些炎性細胞因子的水平,結果也很有趣。在3天和7天組中細胞因子水平都比較高,但是8周組反而回落了。詳細的數值可以看下圖。

  結果真的很有說法

  當研究者敲除小鼠的UCP2基因,高脂飲食就不再能影響到大腦了,3天后小鼠下丘腦膠質細胞中的線粒體并沒有什么變化。

  敲除UCP2之后線粒體基本無變化

  更棒的是,敲除了UCP2之后,小鼠好似對高脂飲食產生了“抗性”,它們吃得更少、每天消耗的能量更多,自然體重也增長得更慢了。除此之外,小鼠的糖耐量和胰島素敏感性也有所改善,這是與代謝表型整體好轉有關的。

  另外,有趣的是,在運動能力、瘦體重等更細一步的指標上,雄性小鼠和雌性小鼠表現出了明顯的差異。這可能是因為性別帶來的激素水平差異導致的吧。

  小鼠體重增長,胖/瘦體重,能量消耗

  那么為什么搞定了UCP2,高脂飲食就不能作妖了呢?

  嘖嘖嘖,小膠質細胞這個濃眉大眼的好同志,竟然在這里坑了我們一把。

  高脂飲食之后,被激活的小膠質細胞居然會激活POMC神經元。這個POMC神經元,簡單說來就是管理我們想吃什么想吃多少的神經元[4],所以說,是小膠質細胞讓我們吃了高脂飲食還想吃(吃成一個小胖子)。

  但在缺失UCP2的情況下,這種機制就被阻斷了。

  So,小膠質細胞不光是執行免疫功能,還配合飲食幫我們變胖啊~

  從進化的角度來看,這在當年物質還比較匱乏的時候應該是個蠻有用的機制。有吃的的時候就多吃點兒~長胖點兒~不過現在我們已經不差吃的了,或者說是吃得已經太多了。

  求小膠質細胞跟上時代,不要再搞怪了。

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