【J NEUROCHEM】总忍不住再吃一个?可能是你的大脑处理糖的方式和别人不同
导读 | 糖是大脑的主要燃料来源——一旦糖到达大脑,糖分子就会被分解并用于产生新的分子,例如谷氨酰胺、谷氨酸和GABA,这些分子对大脑及神经系统中的神经元激活有着重要影响。 |
据世界卫生组织统计,全球约有19亿成年人超重,其中6.5亿人为肥胖(obese),约占世界总人口的13%。肥胖对人们的健康产生着巨大负面影响,引发包括糖尿病、中风、心脏病、某些癌症在内的多种疾病。
由于下丘脑在调节食欲、能量消耗以及新陈代谢方面的作用,许多对肥胖神经基础的研究都集中于下丘脑部位;但目前也有越来越多的研究开始探索大脑的其他区域——比如与动机和奖励(motivation and reward)相关的伏隔核区域。这个位于大脑的小区域推动着个体对食物、性以及例如尼古丁、酒精等娱乐性药物的“追求-奖励(reward-seeking)”行为。
来自密歇根大学的Ferrario Vollbrecht教授及其团队一直致力于探索与肥胖相关的大脑差异。目前,此研究团队正在使用大鼠模型来了解容易暴饮暴食/容易肥胖(obesity-prone)的个体与不容易暴饮暴食/不易肥胖(obesity-resistant)个体之间潜在的大脑差异。
Ferrario教授表示:“包括伏隔核在内这些大脑动机中心(motivation centers)经过进化来帮助我们生存——寻找食物和发生性行为对于个体与物种的生存来说非常重要。”
“在从前食物稀缺的时候,这种进化是有益的;然而,在如今食物丰盛的环境下,这种进化将可能已变成一种劣势,不益于人们的健康——过度加工、低营养的食物过剩,我们摄入这些食物来满足食欲,但并未从中得到营养。拒绝一份额外的西蓝花并不是一件难事,但拒绝一份炸薯条或一份巧克力甜点,却又是另外一回事了。” Ferrario教授解释,“真正的挑战是如何克服这些冲动并改变我们在食物方面的行为。”
Ferrario教授的实验室在先前的研究中已发现了肥胖易患(obesity-prone)和抗肥胖(obesity-resistant)大鼠脑部伏隔核区域的差异。在其近期发表于《神经化学杂志》(Journal of Neurochemistry)的最新研究中,研究团队追踪了大鼠在摄入葡萄糖的情况下大脑的实时反应。研究者用示踪剂标记了这些葡萄糖,以测量大脑中的这些“新糖”。
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jnc.15720
糖是大脑的主要燃料来源——一旦糖到达大脑,糖分子就会被分解并用于产生新的分子,例如谷氨酰胺、谷氨酸和GABA,这些分子对大脑及神经系统中的神经元激活有着重要影响。
“葡萄糖被一步步分解,然后它的碳被掺入到神经递质中。随着时间的推移,我们看到那些被标记的碳出现在谷氨酸、谷氨酰胺和GABA这些分子中。”研究者解释说。他们发现,葡萄糖需要更长的时间才能进入肥胖易感(obesity-prone)大鼠的伏隔核。
此外,在测量谷氨酸、谷氨酰胺和GABA的浓度时,研究者发现了过量的谷氨酸(一种兴奋性神经递质)。研究小组表示,这意味着神经递质回收过程中存在了缺陷——该过程通常由被称为星形胶质细胞的星状细胞在神经系统中维持着。
通常情况下,星形胶质细胞会将谷氨酸从神经元之间的空间(称为突触)中拉出,将其转化为谷氨酰胺,然后将其运回产生GABA或谷氨酸的细胞中。这一系列的发生对于神经元的打开和关闭至关重要。研究者表示:“研究结果表明,我们得到了太多的谷氨酸——它并没有被从突触中拉出。”
Ferrario教授补充说:“谷氨酸和GABA(主要的抑制递质)之间的平衡对大脑功能非常重要,并且会影响伏隔核中神经元的活动。这种平衡在肥胖易患(obesity-prone)大鼠和肥胖抵抗(obesity-resistant)大鼠中是不同的。”
接下来,研究团队计划深入理解炎症在肥胖发展中的作用,以及大脑功能的差异如何导致肥胖易感(obesity-prone)和肥胖抵抗(obesity-resistant)。(转化医学网360zhyx.com)
参考资料:
https://www.sciencedaily.com/releases/2023/02/230202153602.htm
注:本文旨在介绍医学研究进展,不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导,请至正规医院就诊。
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