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肥胖的神經(jīng)元基礎(chǔ)

在節(jié)食嗎?也許你正在完全避免甜食或碳水化合物,或者在控制深夜的零食。這些都是控制體重的方法,當(dāng)涉及到食物時(shí),避免這些飲食觸發(fā)因素我們可能很難做到。

密歇根大學(xué)

2023年2月2日消息

為了了解是什么驅(qū)使人們暴飲暴食,科學(xué)家們正在更仔細(xì)地研究與動(dòng)機(jī)有關(guān)的大腦結(jié)構(gòu),即伏隔核。這個(gè)小區(qū)域驅(qū)動(dòng)著尋求獎(jiǎng)勵(lì)的行為,這些行為是追求性、尼古丁和酒精等娛樂(lè)性藥物以及食物的基礎(chǔ)。

這些大腦動(dòng)機(jī)中心的進(jìn)化是為了幫助我們生存尋找食物和性生活對(duì)于個(gè)體和物種的生存至關(guān)重要,”密歇根大學(xué)(University of Michigan,UMich)醫(yī)學(xué)院藥理學(xué)副教授 Carrie Ferrario 博士說(shuō)。

“在很難找到食物的情況下,這是有利的,但在當(dāng)前食物充足的環(huán)境下,這已成為不利和不健康的因素。過(guò)度加工、低營(yíng)養(yǎng)的食物可能滿足我們的口味,但卻讓我們的身體缺乏營(yíng)養(yǎng)。人們往往不難拒絕多吃一份西蘭花,但只要多吃一份薯?xiàng)l或騰出空間吃一點(diǎn)巧克力甜點(diǎn)……那是另一回事了。真正的挑戰(zhàn)是克服這些沖動(dòng),改變我們對(duì)食物的行為,” Ferrario 補(bǔ)充道。

鑒于肥胖對(duì)幾乎所有的身體系統(tǒng)都造成了巨大的損害,F(xiàn)errario 博士和西密歇根大學(xué)(Western Michigan University,WMU)的 Peter Vollbrecht 博士及其同事正在使用大鼠模型來(lái)了解容易暴飲暴食和肥胖的動(dòng)物與不容易暴飲暴食和肥胖的動(dòng)物之間潛在的大腦差異。

Ferrario 實(shí)驗(yàn)室之前的研究精確定位了易肥胖大鼠和抗肥胖大鼠伏隔核的差異。他們的最新研究發(fā)表在《神經(jīng)化學(xué)雜志》(Journal of Neurochemistry)上,追蹤了當(dāng)給這些動(dòng)物喂食葡萄糖(用示蹤劑標(biāo)記的一種糖)時(shí),它們大腦中實(shí)時(shí)發(fā)生了什么。這種示蹤劑使研究人員能夠測(cè)量大腦中的這種新糖。

研究于2022年11月6日發(fā)表在《Journal of Neurochemistry》(最新影響因子:5.546)雜志上

糖是大腦的主要燃料來(lái)源,一旦到達(dá)那里,這種分子就會(huì)被分解,并被用于創(chuàng)造新的分子,如谷氨酰胺、谷氨酸和氨基丁酸,每一種分子都在影響大腦和神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元的激活方面發(fā)揮重要作用

消耗的葡萄糖被分解,然后它的碳被納入神經(jīng)遞質(zhì)。隨著時(shí)間的推移,我們看到這些標(biāo)記碳出現(xiàn)在這些分子中——谷氨酸、谷氨酰胺和氨基丁酸。” Vollbrecht解釋說(shuō)。

他們發(fā)現(xiàn),葡萄糖需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能進(jìn)入易肥胖動(dòng)物的伏隔核。

此外,在測(cè)量谷氨酸、谷氨酰胺和 γ-氨基丁酸(GABA)的濃度時(shí),他們發(fā)現(xiàn)谷氨酸(一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì))水平超標(biāo)。研究小組說(shuō),這意味著神經(jīng)遞質(zhì)循環(huán)過(guò)程存在缺陷,神經(jīng)系統(tǒng)中通常由稱為星形膠質(zhì)細(xì)胞的星形細(xì)胞維持。

通常情況下,星形膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)將谷氨酸從神經(jīng)元之間的空間(稱為突觸)中提取出來(lái),將其轉(zhuǎn)化為谷氨酰胺,然后將其運(yùn)送回產(chǎn)生 GABA 或谷氨酸的細(xì)胞。這個(gè)序列對(duì)神經(jīng)元的開(kāi)關(guān)至關(guān)重要!把芯拷Y(jié)果表明,我們攝入了太多的谷氨酸,而它并沒(méi)有被從突觸中去除,” Vollbrecht 說(shuō)。

Ferrario 補(bǔ)充說(shuō):“谷氨酸和 GABA(主要抑制性遞質(zhì))之間的平衡對(duì)大腦功能非常重要,并將影響伏隔核神經(jīng)元的活動(dòng)!

這種平衡,以及大腦活動(dòng),在肥胖傾向大鼠和肥胖抵抗大鼠中是不同的。

Vollbrecht 說(shuō),這些大鼠要么容易肥胖,要么不容易肥胖,這一事實(shí)對(duì)于解開(kāi)因果關(guān)系很重要!這讓我們可以把飲食作為變量之一。”

研究小組希望下一步研究炎癥在肥胖發(fā)展中的作用,以及大腦功能的差異如何導(dǎo)致對(duì)肥胖的易感性和抵抗力。

創(chuàng)立于1817年的密歇根大學(xué)

參考文獻(xiàn)

Source:Michigan Medicine - University of Michigan

Sugar is processed differently in the brains of obesity-prone vs. obesity-resistant rats

Reference:

Vollbrecht, P. J., Nesbitt, K. M., Addis, V. M., Boulnemour, K. M., Micheli, D. A., Smith, K. B., Sandoval, D. A., Kennedy, R. T., & Ferrario, C. R. (2022). Differential regulation of nucleus accumbens glutamate and GABA in obesity-prone and obesity-resistant rats. Journal of Neurochemistry, 00, 1– 13. https://doi.org/10.1111/jnc.15720

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       原文標(biāo)題 : 肥胖的神經(jīng)元基礎(chǔ)

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