如果您正在考虑服用新一代GLP-1减肥药物,您可能会期望它帮助抑制饥饿感,但您可能没有想到的是:它会带来一些不那么令人愉悦的改变——即您对食物的体验和进食愉悦感的根本性变化。
在《自然》杂志发表的一项研究中,弗吉尼亚大学神经科学家阿里·居勒(Ali D. Güler)领导的团队发现,一类新型口服GLP-1药物不仅能影响饥饿感,还能直接作用于与奖赏和动机相关的大脑回路,这意味着它们不仅能够重塑食欲,还能改变对食物本身的渴望——这一效应有助于解释这些药物的成功之处及其一些令人费解的副作用。
"这些药物效果极为显著,"居勒说。"但我们想要了解的是它们在大脑中究竟做了什么。"
不仅仅是食欲抑制剂
GLP-1药物最初是为治疗2型糖尿病而开发的,通过改善胰岛素反应起作用,其减肥效果最初被视为一种附带益处。居勒的团队希望更深入地了解该药物的作用机制,不仅关注其对胰岛素的影响,还关注它在体内可能产生的其他作用。
通过使用一种独特的基因工程小鼠模型,研究人员证明,较新的小分子GLP-1药物——如最近获批的口服药物——能够到达大脑深处区域。科学家们长期以来一直认为,这些药物作用于后脑的神经元,该区域有助于调节基本功能,并促成饱腹感和恶心感。弗吉尼亚大学研究团队发现,除了这些已知效果外,这些药物还会激活另一条连接后脑与中央杏仁核的回路,而中央杏仁核参与情绪处理,最终连接到多巴胺产生神经元。该通路在大脑为高热量食物等具有奖赏性体验赋予价值的过程中起着关键作用。
"我们展示的是,这些药物不仅能减少饥饿感,还能减少对奖赏性食物的追求欲望,"居勒说。"它们作用于让你想要蛋糕的系统,而不仅仅是让你感到饱足的系统。"
这些发现还有助于解释这一迅速扩大的药物类别中不同药物之间的差异。某些化合物似乎会产生更多类似恶心的副作用,而其他化合物则创造出一种独特的脑状态,在不产生同样程度不适的情况下减少对食物的动机。
对产业和社会的影响
这一发现恰逢制药公司竞相开发注射用GLP-1药物的更便宜、更易获得的替代品之际。口服药物更容易生产、储存稳定性更高且显著更便宜,这可能使数百万人能够获得这些药物——据居勒称,这一市场在未来几年可能带来数千亿美元的利润。但这项研究也提出了重要问题。
"如果这些药物影响大脑中的奖赏通路,其影响将超出减肥范围,"他说。"它可能影响成瘾、冲动控制,甚至人们体验愉悦的方式。"
早期证据还表明,一些患者在服用GLP-1药物期间更容易戒烟或控制其他强迫性行为。其他人则报告说从进食中获得的愉悦感减弱。居勒认为这两方面都值得深入研究。
"作为科学家,我们的工作不仅是证明某物有效,"他说。"还要理解它如何起作用,这样我们才能改进它并预见意外后果。"
他还警告说,随着这些药物变得更加普遍,监管和监督将至关重要,特别是当低成本配方扩大获取途径时。
"这些都是强力化合物,"他说。"当它们进入日常使用时,我们需要全面了解它们。"
学生主导的发现
这项研究不仅代表科学突破,还代表重大的教育成就。
该研究相当于至少三篇博士论文的工作量,三位共同第一作者各自领导了工作的主要部分,从开发动物模型到绘制神经回路和分析行为。
十多名本科生也做出了贡献,他们与研究生研究人员密切合作,后者实际上在项目内运行"小型实验室"。
"在实践层面,实验是由学生设计和执行的,"居勒说。"是他们让这一切成为可能。"
该项目耗时约五年完成,反映了弗吉尼亚大学生物学系和神经科学项目的高度协作文化。
"这展示了当学生获得机会和支持时能够做什么,"居勒说。"这是以最亲身体验的方式培训下一代科学家。"
"参与这篇论文是我研究生生涯中最具塑造性的经历之一,"生物学四年级博士生、论文共同第一作者伊莎贝尔·萨乔尼亚(Isabelle Sajonia)说。"应对审稿过程教会了我韧性,并提升了我讲述引人入胜科学故事的能力,这些技能已经帮助我获得了资助我最后一年博士研究的奖学金。"
弗吉尼亚大学的支持
与许多大规模神经科学研究不同,该研究并非主要由联邦拨款驱动。相反,它得益于弗吉尼亚大学内部支持,资金来自其脑研究所、艺术与科学学院的种子资金以及其他大学项目。
居勒表示,这些投资不仅仅是补充性的——对工作至关重要。
"这项工作没有直接获得美国国立卫生研究院(NIH)的资助,"居勒说。"这些项目给了我们承担风险、支持学生和维持一个在其他情况下很难完成的长期项目的灵活性。"
这些相对适度的资助帮助支付了多年的实验工作,特别是在成本高、时间长的领域。它们还允许研究生投入大量时间到该项目,加速进展并实现《自然》杂志发表所需的持续探究。
对于艺术与科学学院研究副院长莎拉·库塞纳斯(Sarah Kucenas)来说,这项研究反映了机构的核心优先事项:早期投资于人和想法以推动发现。
"这项研究展示了有针对性的早期支持如何能产生不成比例的重大影响,"库塞纳斯说。"通过投资于跨学科工作并赋予学生研究人员权力,我们创造了条件,使发现能够在校园之外产生深远影响。"
展望未来
居勒和他的团队目前正在努力更好地理解他们确定的大脑回路的自然作用,以及不同药物如何更精确地针对它们。
"这仅仅是开始,"他说。"如果我们了解这些通路,我们可能能够设计出针对特定行为的治疗方法——无论是暴饮暴食、成瘾还是其他完全不同的问题。"
随着GLP-1药物的广泛使用,研究人员表示,更深入地了解其神经效应将至关重要,不仅是为了提高其有效性,也是为了预测它们如何随着时间的推移影响行为和幸福感。
"这关乎了解这些药物究竟在做什么,"居勒说。"我们理解得越多,我们就越能为患者和社会改进它们。"
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