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神奇的糖!Nature发现糖如何通过肠道-大脑通路让人上瘾

糖也许对不少人来说是非常喜爱,从饼干到调味品再到奶油摩卡咖啡,但是迄今为止,科学家们还不清楚这种神奇分子为何会对人体产生如此大的吸引力。

糖和其它味觉因子一样,都能在舌头上引发特殊的神经反射,一项研究发现了一条完全独立的,开始于肠道的神经系统途径,指出糖具有通往大脑的反向通道。

这一发现公布在4月15日的Nature杂志上,由霍华德休斯医学研究所研究员Charles Zuker领导完成。

研究小组在小鼠身上进行的实验表明,在肠道中有到达大脑的信号传播,这种肠道到大脑的通路途径似乎很挑剔,仅对糖分子反应,而对人造甜味剂不反应。

早期科学家已经知晓糖对大脑具有独特的控制作用。例如,2008年的一项研究表明,没有品尝甜味能力的小鼠仍会选择糖。而Zuker团队发现了一种糖感应途径,这有助于解释为什么糖很特别,从而有助于我们找到停止其上瘾的方法。

哥伦比亚大学的神经科学家Zuker说:“我们需要将甜和糖的概念区分开来。前者让人喜欢,而后者则是被需要的。这项新工作揭示了偏好糖的神经基础。”

甜的东西

糖这一词很笼统,涵盖了我们身体用作燃料的多种物质。吃糖会激活大脑的奖励系统,使人和小鼠都感觉良好。然而,在一个精制糖丰富的世界中,这种食欲可能并不利于我们的健康——研究已将过量的糖消耗与许多健康问题(包括肥胖症和2型糖尿病)联系了起来。

此前,Zuker的工作表明糖和人造甜味剂可能开启了相同的味觉系统上。一旦进入口腔,这些分子就会激活味蕾上的甜味受体,从而引发信号,传递至处理甜味的大脑部分。

但是糖与人工甜味剂的行为影响并不相同。研究人员针对甜味剂Acesulfame K进行了测试,小鼠先喝了含有甜味剂或糖的水,但两天内几乎全部换成了糖水。

糖通路

研究人员发现通过可视化观察小鼠食用糖、人造甜味剂或水时的大脑活动,*确定了有一部分大脑区域仅对糖有反应:孤束核尾部(caudal nucleus of the solitary tract,cNST)。 cNST位于大脑干中,与小鼠加工味觉的地方不同,是有关人体状态信息的枢纽。

研究小组确定,通向cNST的通路始于肠壁。在那里,传感器分子发出通过迷走神经传播的信号,该信号提供了从肠道到大脑的直接信息。

这种肠道到大脑的通路喜欢糖的一种形式:葡萄糖和类似的分子。它忽略了人造甜味剂,这也许可以解释为什么这些添加剂似乎不能完全复制糖的吸引力。它还忽略了水果中发现的其他一些类型的糖,尤其是果糖。葡萄糖是所有生物的能量来源。

以前,科学家推测糖的能量或卡路里可以解释其吸引力,因为许多人造甜味剂都缺乏卡路里。但是,Zuker的研究表明情况并非如此,因为不含卡路里的类葡萄糖分子也可以激活肠到脑的糖通量途径。

为了更好地理解大脑对糖的强烈偏爱是如何发展的,研究小组分析了这种肠-脑糖通路与其他大脑系统(例如涉及奖励,进食和情感的系统)之间的联系。尽管他的研究是在小鼠中进行的,但Zuker认为,人体中也存在相同的葡萄糖传感途径。

“发现这种通路有助于解释糖是如何直接影响我们的大脑的。这也提出了新的潜在靶标,可以帮助减少我们对糖的上瘾需求。”

 

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