@ 2016.08.19 , 16:00

多年误解被澄清:大脑对糖是主动摄取的

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德国科学家发现,我们的大脑会积极摄取血液中的糖分,颠覆了长期以来大众认为这是个被动过程的臆测。

更令人惊讶的是,吸收糖分的主导并不是神经元,而是神经胶质细胞,这相当于是大脑90%的细胞,而且直到最近才揭晓答案。

这一发现不仅背离了我们对大脑糖分摄入反应的普遍认知,也显示了除神经元外,细胞在我们行为控制上扮演的重要角色。

星型胶质细胞是神经胶质细胞的一种特殊形式,数量多于神经元的五倍,长期以来被认为是大脑的“支持细胞”,帮助维持血脑屏障,给神经组织输送营养,在大脑和脊髓修复中也发挥特有作用。

但我们现在有证据显示它们也涉及人类的觅食行为,根据研究人员的发现,他们感应和摄取糖分的能力会调节我们神经元给身体其他部位发送的与食欲相关的信号。

我们说的不是一点点糖分:人类大脑在身体所有器官糖分消耗量中是最高的。

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“我们的研究结果第一次展示了必要的新陈代谢和行为过程不只是通过神经细胞调节的,还有大脑中其他类型的细胞,像星型胶质细胞,就发挥了关键作用,”研究主导人慕尼黑理工大学Matthias Tschöp解释道。

“这代表了一个模式的转变,也可以解释为什么要找到足够有效和安全的治疗糖尿病和肥胖症的药剂这么困难的原因。”

Tschöp和他的团队决定调查大脑是如何主动从血液中摄取糖分以及摄取多少,因为这和我们的饥饿感有直接关系。

我们的饥饿感,好不夸张地说,可以改变当今社会,这一点很好理解,近期对全世界肥胖人群的数量的预估远在体重偏瘦人群数量之上。

“我们猜想......提供给大脑足够的糖并不像是完全随机的,”组员神经生物学家 Cristina García-Cáceres说。

“之前我们被事实误导了,以为神经细胞没有控制这一进程,所以最初我们以为它是被动的。后来我们产生了这个想法,像星型胶质细胞这类的胶质细胞,一直因为它是‘支持细胞’就给误解了,其实它们在运输糖分到大脑的过程中也举足轻重。”

研究小组运用正电子层析成像(PET)扫描观察胰岛素受体在大脑星型胶质细胞表层的活动。胰岛素是胰腺分泌的激素,可从我们吃的食物中的碳水化合物,在体内分解和储存糖分(以葡萄糖形式)。

他们发现,如果这些受体在特定的星型胶质细胞消失的话,抑制食物摄取的神经元(阿黑皮素原)活动就会减少。

不仅如此,他们还发现失去胰岛素受体的胶质细胞随着时间推移,对大脑葡萄糖的输送效率会变低,特别是发送饱足感的下丘脑区域。

所以看起来神经胶质细胞才是大脑摄取多少糖分真正的“守门员”,而非神经元。我们现在也知道糖对这些细胞的作用,它们会主动摄取糖分,而不是消极接收。

对这一进程有个更好的理解可以改变将来我们对肥胖的态度。

这个团队称,还需要做更多的研究来调试只有神经元在调试我们食物摄取和新陈代谢的固有模式,还要证实我们的免疫细胞是否也涉及其中。

“还有很多工作等着我们,”García-Cáceres说,“但至少我们现在更清楚从哪儿入手了。”

该项研究已发表于《细胞》杂志上。

本文译自 sciencealert,由译者 Daisy丹 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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