摘要:2025年一开年,“体重管理”就被写进了国家健康行动方案:社区里增设了身高体重秤,医院推出“减重门诊”,社交媒体上“每日一万步”打卡不断。但大多数人仍被同一个问题卡住——“管住嘴”太难。
2025年一开年,“体重管理”就被写进了国家健康行动方案:社区里增设了身高体重秤,医院推出“减重门诊”,社交媒体上“每日一万步”打卡不断。但大多数人仍被同一个问题卡住——“管住嘴”太难。
就在6月,《Nature Metabolism》发表了一项来自德国马克斯·普朗克研究所的研究新思路:先别急着跟胃较劲,先跟鼻子谈谈。研究团队首次锁定了一条“嗅觉 → 内侧隔核 → 食欲”专用神经回路,并证明只要在小鼠开吃前10分钟“刺激”这条通路,就能把接下来3小时的进食量压下24%。更关键的是,肥胖小鼠的这条“刹车线”已经失灵,而这或许正是胖子更难管住嘴的生物学理由。
热量过剩的真正推手是“信息过载”。菜单图片、街边香味、手机外卖提示音……都在动筷之前轮番刺激大脑,胰岛素、胃酸、唾液提前大量分泌,形成一股看不见的“餐前洪流”。
若能先把这股力量往回拉一点,就能在食物入口前砍掉第一波热量。科学家因此把视线从肠胃移向鼻子——嗅觉是唯一能把外界食物信号直接送进情绪与记忆中枢的高速通道,也是这场“提前刹车”实验的最佳突破口。
研究开始,团队需要找到哪些大脑区域对食物气味有反应。他们使用¹⁸F-FDG PET成像技术,对比了禁食小鼠在有无食物气味(普通鼠粮)暴露下的大脑葡萄糖代谢情况。
成像结果显示,除了嗅觉皮层等预期区域,大脑深处的内侧隔区 表现出显著的激活。这一区域近年来的研究提示其可能参与摄食行为调控,于是研究者决定将其作为重点研究对象。
图注:使用功能性磁共振成像(fMRI)来分析食物气味激活的大脑区域
锁定内侧隔区中的特定神经元
隔区是一个包含多种神经元的复杂脑区。为了找到被食物气味特异性激活的细胞类型,研究人员使用了pS6-RiboTrap技术。该技术能像“钓鱼”一样,富集在被激活神经元中正在翻译的mRNA。
分析结果表明,在食物气味刺激下,只有表达VGLUT2(负责包装谷氨酸的蛋白)基因的神经元被显著激活,其mRNA富集程度是对照组的两倍。而其他类型的神经元(如释放GABA的神经元)则无变化。结合解剖学定位,研究者确认,食物气味选择性激活了内侧隔区中的谷氨酸能神经元(MSVGLUT2神经元)。
图注:食物气味对小鼠内侧隔核神经元的影响
明确细胞身份后,下一个问题是:这些神经元在进食过程中如何活动?研究者在自由活动的小鼠脑中植入光纤,实时记录MSVGLUT2神经元的钙信号(反映其活动水平)。
他们观察到一个清晰的双相活动模式:
瞬时激活:当小鼠感知到食物(嗅闻、查看)时,神经元活动出现一个快速的峰值。持续抑制:当小鼠开始进食后,神经元活动迅速下降并维持在较低水平。
这表明,MSVGLUT2神经元在食物入口前就已高度活跃,其活动模式与“预期饱腹感”的发生时间点高度吻合。
为了证明该反应的特异性,研究者设置了一系列对照实验:
非食物物体:嗅探木棍、空茶包等物体不会激活这些神经元。非食物气味:即使是对具有愉悦气味的分子(如乙酸异戊酯),神经元也无反应。
图注:MSVGLUT2神经元是一个专门的“食物气味探测器”
经验与能量状态:该反应不依赖于动物先前是否吃过该食物(如高脂食物),也不受饥饿激素或饱腹激素(GLP-1)的影响,说明它是一种先天的、固有的“食物探测器”。图注:MSVGLUT2神经元对食物气味的反应,不会受到动物自身饥饿或饱腹状态的影响
气味信号如何从鼻子传递到MSVGLUT2神经元?研究团队运用了三种互补的神经环路追踪技术:
顺向追踪:显示嗅球中的投射神经元(MTCs)的轴突确实延伸到了内侧隔区。突触标记:在MS区观察到MTCs轴突末梢的突触标志物,证明它们在此形成功能连接。
逆向单突触追踪:这是最严格的证明。结果显示,MSVGLUT2神经元的直接上游输入神经元,确实位于嗅球的MTCs层。
图注:嗅球(OB)的神经元直接投射到内侧隔区(MS)的VGLUT2神经元上
这三重证据共同证实了嗅球 → MSVGLUT2这条直接、单突触通路的存在。
这条通路是否真的能控制进食?研究者使用光遗传学方法,在小鼠进食前10分钟,特异性激活OB → MS通路,以模拟食物气味引发的自然激活。
结果发现,与对照组相比,仅在进食前进行短暂激活,即可使小鼠随后的累积进食量显著减少(约24%)。而如果在进食中或进行长时间刺激,则无此效果。这证明该通路的适时激活是减少摄食的充分条件,且效应具有时间特异性。
最具转化意义的部分在于对肥胖模型的探究。在饮食诱导的肥胖小鼠中:
行为层面:它们寻找隐藏食物的能力下降,表明嗅觉敏锐度或嗅觉引导行为受损。这表明,在肥胖状态下,从外周感知到中枢功能,这条“预期饱腹感”回路的多个环节均出现故障。
本研究系统性地发现并验证了一条完整的神经回路:环境中的食物气味 → 通过嗅球至内侧隔区的直接通路 → 激活MSVGLUT2神经元 → 在进食前产生预期饱腹感 → 限制食物摄入。
研究进一步揭示,肥胖会导致该回路功能失调,这可能是肥胖个体难以通过内在信号有效控制食量的一个原因。这项研究为理解能量稳态的精细调控提供了新的框架,并为未来开发针对肥胖的干预策略指出了潜在的神经调控靶点。
文末小互动:
闻味与食量,你的亲身体验是怎样的?
你是否也回想起了自己的生活经验?科学研究表明,食物的香气能在我们动嘴之前就向大脑发送“饱腹”信号。一种情况是“闻闻就饱了”:比如做饭时闻了太久油烟,或者路过面包店被浓烈的香气包围后,感觉没那么饿了。这正是研究中提到的“预期饱腹感”。但另一种情况恰恰相反:越是闻到香味,反而越想吃,最终可能吃得更多。
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参考文献:Bulk J, Schmehr JN, Ackels T, de Oliveira Beleza R, Carvalho A, Gouveia A, Rigoux L, Hellier V, Cremer AL, Backes H, Schaefer A, Steculorum SM. A food-sensitive olfactory circuit drives anticipatory satiety.Nat Metab.2025 Jun;7(6):1246-1265.doi: 10.1038/s42255-025-01301-1.Epub 2025 Jun 11.PMID: 40500386;PMCID: PMC12198014.
来源:乐饭桶生活