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肠道和大脑之间产生饱腹感和血糖水平的离散感觉通路

时间: 2021-06-09 来源:生物网


  当我们吃饭时,来自食物的信号通过感觉神经元从肠道的不同部位传递到我们的大脑,以帮助平衡我们吃了多少食物和我们的血糖水平。迷走神经在这种复杂的平衡行为中起着重要作用。然而,这些不同信号从肠道到大脑的确切途径,不同迷走神经和脊髓神经元在肠道到大脑信息传递中的作用,以及它们的活动如何帮助适应进食行为和血糖水平仍不清楚。


  科隆马克斯普朗克新陈代谢研究所、科隆大学衰老研究中心(CECAD)和科隆大学医院的科学家领导了一项新的研究,探索不同感觉神经元在肠-脑交流中的作用。

  在[0x9a8b](细胞代谢)杂志上发表的一篇题为《细胞代谢》(胃肠-大脑通讯)的文章中,科学家发现不同的肠道控制迷走神经神经元,迷走神经神经元控制体内的食物摄入和葡萄糖代谢,并参与大脑的不同下游回路。这些发现为代谢控制提供了具体的目标,并可能在制定针对肥胖和糖尿病的治疗策略中发挥重要作用。

  作者重建了迷走神经和脊髓感觉神经元的肠神经支配模式,表明胰高血糖素样肽1受体表达的迷走神经感觉神经元将信号从胃传递到脑干神经元,导致食欲下降(厌食信号)。这些都是吃饭时调节血糖水平所必需的。

  例如,他们表明GLP1R迷走神经神经元的激活增加了葡萄糖耐量(身体处理葡萄糖负荷的能力),他们的抑制增加了葡萄糖水平,而与食物摄入无关。

  相反,科学家发现GPR65 (G蛋白偶联受体?65)可以增加肝细胞中葡萄糖的产生并激活脑干中控制血液中葡萄糖水平的神经元。但是它们表明这些对于饲养管理是可选的。

  该研究的资深作者Henning  Fenselau博士说,“我们大脑在进食时的反应可能是这两个神经细胞之间的相互作用。”“大量的食物会拉伸我们的胃,激活支配这个器官的神经细胞。在某个时候,它们的激活会促进饱腹感,从而停止进一步的食物摄入,协调血糖水平的适应。营养密度高的食物往往会激活肠道内的神经细胞。它们的激活通过协调身体自身的葡萄糖释放来提高血糖水平,但它们不会阻止进一步的食物摄入。”在迷走神经的控制中枢,它被称为神经节,即各种神经元簇的细胞体,其中一些支配胃,一些支配肠。这些神经元中的一些检测机械刺激,如进食时胃部伸展的程度,而另一些则检测化学信号,如食物中的营养成分。

  “为了研究结节性神经节中神经细胞的功能,我们开发了一种遗传学方法,使我们能够观察小鼠体内不同的神经细胞,并操纵它们的活动。这使我们能够分析哪些神经细胞支配哪些器官,并指出它们在肠道中检测到什么信号,”芬切罗说。“它还允许我们专门打开或关闭不同类型的神经细胞,以分析它们的精确功能。”

  这项研究表明,我们的大脑对我们所吃食物的反应可能是由GLP1R和表达GPR65的神经元之间的相互作用介导的。
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