Science：暴饮暴食的大脑作用机制
2013-09-27 webmaster 生物通
60年前，科学家们利用电刺激小鼠大脑区域，诱发这些无论饥饿与否的动物进食。近期来自北卡罗来纳大学医学院的研究人员破解了这一关键的分子机制，发现了诱发此种行为的精确细胞连接。这一研究成果公布在9月27日的Science杂志上，将有助于解析肥胖的病因，并由此提出针对厌食，神经性贪食，暴饮暴食的新治疗方法。【原文下载】文章的通讯作者，北卡罗来纳大学医学院细胞生物学和生理学副教授Garret Stuber
60年前，科学家们利用电刺激小鼠大脑区域，诱发这些无论饥饿与否的动物进食。近期来自北卡罗来纳大学医学院的研究人员破解了这一关键的分子机制，发现了诱发此种行为的精确细胞连接。这一研究成果公布在9月27日的Science杂志上，将有助于解析肥胖的病因，并由此提出针对厌食，神经性贪食，暴饮暴食的新治疗方法。【原文下载】
文章的通讯作者，北卡罗来纳大学医学院细胞生物学和生理学副教授Garret Stuber说：“这项研究指出，肥胖和其它饮食性失调都具有其神经学基础”，“随着研究的深入，我们就可以弄清楚如何调控大脑特殊区域的活性，研发治疗方法。”
早在20世纪50年代，科学家就利用电刺激大脑中一个称为外侧下丘脑(lateral hypothalamus)的区域，当时他们就知道这能刺激许多不同类型的脑细胞。Stuber教授希望能聚焦于一种细胞类型——终纹床核(bed nucleus of the stria terminalis，BNST)中GABA神经元。BNST是杏仁核的突出部分，是大脑中负责情感的大脑区域，这一结构也能在杏仁核和外侧下丘脑之间搭建起一座桥梁，其中外侧下丘脑具有一些原始功能，如进食，性行为和侵略行为。
在这篇文章中，研究人员利用光遗传学技术在活体小鼠的脑中植入光纤，结果发现在被激活时，BNST神经元会抑制外侧下丘脑中的被称为谷氨酸能神经元的特殊神经元活性，引起这些小鼠即使在它们已经饱足的时候大口吞咽食物。
Stuber说：“这些小鼠实际上在约20分钟内，就能吃完其每日卡路里摄取量的一半”，“这表明这种BNST途径在摄入食物，病理情况，如暴饮暴食过程中发挥了重要作用。”
同时研究人员也发现如果抑制这种神经通路，就能迫使饥饿小鼠不再吃任何东西，这解释了为什么在这一信号传导通路上的故障可导致适应不良的喂食行为。
“我们发现了这种精确的神经回路连接，这种现象其实早在50年前就已经被发现了”，Stuber说。
这项研究采用了美国最新脑计划中强调的一些技术，发现BNST细胞连线出现故障，就会干扰饥饿或过饱应答，这将有助于治疗人类饮食失调症状，当然目前还需要进一步研究，以确定这是否能用于开发药物，纠正发生故障的BNST环路。
“我们希望能实际观察到这些类型细胞的正常功能，了解当动物进食或饥饿的时候，如何发射电信号的”，Stuber说，“我们希望能了解这些遗传特性 ——哪些基因表达了，例如，如果我们发现细胞在暴饮暴食后被激活，那么我们就可以检测基因表达谱，找出是什么令这些细胞不同于其它神经元的。”
原文下载
Joshua H. Jennings, Giorgio Rizzi, Alice M.Stamatakis, Randal L. Ung, Garret D.Stuber.The Inhibitory Circuit Architecture of the Lateral Hypothalamus Orchestrates Feeding.Science 27 September 2013.DOI: 10.1126/science.1241812.
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