发布时间:2021-06-08 10:52 原文链接: 神经元的肠脑交流以不同方式控制进食和葡萄糖代谢

  肠道和大脑相互交流,以适应进食过程中的饱腹感和血糖水平。迷走神经是这两个器官之间的重要通讯器。来自科隆马克斯普朗克代谢研究所、科隆大学衰老研究中心 CECAD 和科隆大学医院的研究人员现在仔细研究了迷走神经控制中心不同神经细胞的功能神经,并发现了一些非常令人惊讶的事情:虽然神经细胞位于同一个控制中心,但它们支配肠道的不同区域,并且对饱腹感和血糖水平的控制也不同。这一发现可能在未来针对肥胖和糖尿病的治疗策略的发展中发挥重要作用。

  当我们食用食物时,有关摄入食物的信息会从胃肠道传递到大脑,以适应饥饿和饱腹感。例如,大脑会根据这些信息决定我们是继续进食还是停止进食。此外,我们的血糖水平是由大脑调节的。从大脑一直延伸到胃肠道的迷走神经在这种交流中起着至关重要的作用。在迷走神经的控制中心,即所谓的结节神经节,分布着各种神经细胞,其中一些神经支配胃,而另一些支配肠道。其中一些神经细胞检测不同器官中的机械刺激,例如进食时胃部拉伸,而其他神经细胞检测化学信号,例如我们食用的食物中的营养物质。

  近期,发表于Cell子刊的一项最新研究显示,不同感觉神经元的肠脑交流以不同方式控制进食和葡萄糖代谢,这一发现可能在未来针对肥胖和糖尿病的治疗策略的发展中发挥重要作用。

  研究人员表示,为了研究结节神经节中的神经细胞的功能,开发了一种遗传方法,使我们能够看到不同的神经细胞并操纵它们在小鼠中的活动。这使我们能够分析哪些神经细胞支配哪个器官,指出它们在肠道中检测到什么样的信号,还使我们能够专门开启和关闭不同类型的神经细胞,以分析它们的精确功能。

  不同的食物激活了不同的神经细胞

  在他们的研究中,研究人员主要关注结节神经节的两种类型的神经细胞,其大小仅有1mm。这些细胞类型之一检测胃部拉伸,这些神经细胞的激活使小鼠的进食量明显减少,确定这些神经细胞的活动是向大脑传递抑制食欲信号的关键,也是降低血糖水平的关键。第二组神经细胞主要支配着肠道。这组神经细胞感知来自我们食物的化学信号。然而,它们的活动对于进食调节并不是必要的。相反,这些细胞的激活会增加我们的血糖水平。因此,迷走神经控制中心的这两类神经细胞实现了非常不同的功能。

  我们的大脑在食用食物时的反应可能是这两种神经细胞类型的相互作用,体积大的食物拉伸了我们的胃,并激活了支配这一器官的神经细胞类型。在某一点上,它们的激活促进了饱腹感,因此停止了进一步的食物摄入,同时协调了血糖水平的适应。营养密度高的食物往往会激活肠道的神经细胞。它们的激活通过协调人体自身葡萄糖的释放来提高血糖水平,但它们并不停止进一步的食物摄入。发现这两类神经细胞的不同功能可能在开发针对肥胖症和糖尿病的新治疗策略中发挥关键作用。


相关文章

AI时代数智代谢组学新技术及应用研讨会第二轮会议通知

数智潮涌,万象更新。当前,人工智能、大数据、数字化技术的飞速迭代与深度渗透,正引领全球科技领域迎来颠覆性变革,尤其为生命科学及交叉学科的创新发展注入了强大动力。代谢组学作为生命科学研究的核心分支之一,......

2篇《Nature》+1篇《Med》:我国降血糖新药取得重大进展

每周一次的双重胰高血糖素和胰高血糖素样肽-1受体激动剂玛仕度肽(Mazdutide),以4和6mg给药,为超重或肥胖的中国成年人提供了显著的体重减轻。2026年3月23日,北京大学纪立农、信达生物钱镭......

【第一轮会议通知】2026国际代谢工程大会(MES2026)

......

研究发现不减少饮食量的间歇性断食并不能改善代谢

近日,一项发表于《科学·转化医学》的研究显示,在总热量摄入不发生变化的情况下,间歇性饮食并不会带来可测量的代谢或心血管健康改善。但是,这种饮食方式确实会影响人体内的生物钟。间歇性饮食是将每日进食时间限......

“认知卸载”,人类大脑会陷入舒适区吗

17世纪法国哲学家、数学家布莱兹·帕斯卡尔曾言:“人是一根会思考的芦苇。”人的全部尊严,便在于思想。然而,当ChatGPT能一秒钟生成一篇论文,当Claude能瞬间梳理出复杂的逻辑脉络,一个疑问开始出......

研究表明:运动与电子屏幕使用方式影响青少年大脑发育

芬兰东芬兰大学与库奥皮奥大学医院联合开展的两项新研究显示,青少年的运动习惯以及电子屏幕的使用方式等因素会显著影响其大脑功能和心理健康。相关研究成果已相继发表于国际学术期刊《神经科学前沿》和《神经科学》......

基础代谢“天花板”,“超马”也难破

当超级马拉松(简称“超马”)跑者踏上长达数百英里、持续数日的赛程时,他们不仅是在挑战自己的意志力和肌肉力量,更是在探索人类生物学的极限。科学家发现,即使是最顶尖的极限运动员,其持续能量消耗也无法突破平......

研究人员揭示大脑如何保护学会的技能不丢失

运动学习是指通过反复练习和经验积累,个体逐渐掌握、优化和巩固运动技能的过程。突触强化是记忆和技能形成的基本过程,而大脑必须要有能力防止这些突触在强化后出现不适当的突触去强化,以确保新获得的技能得以保留......

新研究揭示创造性活动延缓大脑衰老的生物学机制

一项针对多国舞者、音乐家、艺术家和电子游戏玩家的新研究发现,从事创造性活动能显著增强大脑中最易衰老区域的功能连接,从而延缓大脑衰老。相关论文近日刊发在英国《自然-通讯》杂志上。先前已有研究表明,创造性......

苦荞缘何适应高海拔?黄酮类代谢物作用大

近日,中国农业科学院作物科学研究所杂粮作物功能成分挖掘与新品种选育创新团队研究发现,黄酮类代谢物可提高苦荞对高海拔环境的适应性,并揭示了其调控机制。相关研究成果发表在《植物生物技术杂志》(PlantB......