当你感到饥饿时，大脑会采取必要的步骤来开始进食。这些步骤中的许多还不为人所知，但贝勒医学院和德克萨斯大学健康科学中心的研究人员在《代谢》杂志上发表的一项新研究揭示了参与调节餐食启动和食物摄入的大脑回路和化学信使。这项发现对于开发改进的肥胖治疗方法具有重要意义，肥胖是一个全球性的流行病。
“众所周知，血清素是一种大脑中的神经递质，可以抑制食物摄入。这一发现导致了与血清素或其受体相互作用的药物的开发，以调节食物消耗和肥胖，”该研究的通讯作者、贝勒医学院儿科营养学教授兼美国农业部/农业研究服务局儿童营养研究中心基础科学副主任Yong Xu博士说。
“然而，这些药物中的一些有不良副作用，因此不再提供给患者。我们需要更好地了解大脑如何调节食物摄入，以改进药物设计。”
Xu实验室及其同事已经研究血清素在进食控制中的作用很长时间了。在这项研究中，他们关注血清素调节食物摄入的一个鲜为人知的方面。他们寻找调节血清素生成神经元活动的大脑回路和神经递质，在适当的时间激活或抑制这些神经元，以达到平衡的食物摄入。“我们问自己，如何利用这个系统来调节进食？”Xu说。
血清素主要由中脑背侧缝核（DRN）中的神经元合成。DRN中的血清素神经元投射到多个脑区，包括下丘脑弓状核（ARH）。研究团队表明，ARH回路和两种神经递质——GABA和多巴胺，在餐食启动中起关键作用。
“在动物模型中，我们发现当动物感到饥饿时，DRN中的血清素生成神经元受到GABA和多巴胺的抑制。这减少了大脑中的血清素水平，从而允许开始进食，”Xu解释道。“随着动物进食并达到饱腹感，对血清素神经元的抑制信号减少，更多的血清素被产生，通过投射到ARH来抑制进食。”
“独特之处在于，GABA和多巴胺协同作用——当两者同时存在时，血清素神经元似乎比仅有一种神经递质存在时受到更强的抑制，”Xu说。
这项工作很重要，因为它提高了我们对大脑如何管理体重和进食的理解，特别是神经递质在进食行为特定阶段——餐食启动中的作用。这种知识可以为开发改进的肥胖药物提供信息。
“展望未来，我们有兴趣确定调节其他进食阶段的信号，”Xu说。
更多信息：Kristine M. Conde等人，《血清素神经元整合GABA和多巴胺输入以调节餐食启动》，《代谢》（2024年）。DOI: 10.1016/j.metabol.2024.156099
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