中国青年报客户端讯(张子晴 中青报·中青网记者 王烨捷)为什么有时候人吃了很多高油脂食物,却没有长胖?而有时候,明明没有吃很多,却莫名其妙地体重上涨?
日前,上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆、王计秋团队在Nature杂志发表文章,揭开了这个“脑肠轴”之间的秘密,并找到了天然的中药产物“减肥神器”——葛根素。杂志同期配发“nature briefing”简报予以述评。
这项研究发现,肠道油脂吸收大脑的直接控制;当这条“脑肠轴”通道受到抑制时,小肠上皮细胞的微绒毛变短,导致吸收表面积缩小,随之油脂吸收减少、未被吸收的油脂从粪便中排出增加。而天然化合物葛根素,可以模拟迷走神经背侧运动核DMV-迷走神经通路的抑制,从而减少脂肪的吸收。
脑干部位的迷走神经运动背核(DMV)可以长程支配空肠微绒毛(microvilli)的长度;当通过中药单体葛根素(Pue)或化学遗传(hM4D(Gi))抑制DMV神经元后,小肠绒毛长度变短,油脂吸收能力减少,实现减肥效果。
生理学教科书普遍认为,吃进去的油脂大多在小肠里被吸收,且肠道油脂的吸收主要受肠道吸收表面积、膜两侧浓度差等因素的影响,是器官自主的过程,此前尚未有确凿证据表明肠道油脂吸收受到中枢神经系统的调控。
而瑞金医院的研究团队发现,肠道油脂吸收受到大脑的直接调控。大脑可以通过一种“脑肠轴”的神经通道,直接调控小肠对油脂的吸收。简而言之,就是大脑通过这条“脑肠轴”,减少了肠道吸收油脂的能力。
经过大量化合物筛选,研究人员发现,一种源自中药葛根的成分——葛根素,可显著降低Phox2bDMV神经元的电生理动作电位频率,抑制神经元的电活动。也就是说,葛根素就像一个“指挥官”,通过调控大脑来减少油脂吸收,让小鼠在摄入高脂饮食的情况下也能保持“苗条”。
瑞金医院内分泌团队与国内外结构生物学团队合作,获得葛根素与GABAAR受体互作复合物的2.4 ?超高分辨率的结构图像,解析了葛根素与GABAAR结合的关键位点,精确观察到葛根素对受体通道孔径的效应,结合电生理结果共同揭示葛根素抑制DMV神经元的机制。
当大脑中的DMV神经元受到抑制时,小肠的微绒毛的长度也会发生变化。微绒毛变短,吸收表面积减少,导致肠道吸收油脂的能力大幅降低。
美国亚利桑那大学的专家Frank Duca在评论中指出:作者展示了一种极其新颖的脑-肠道信号,可以调节肠道中的脂肪吸收,开辟了许多新的研究途径。
上海交通大学医学院附属瑞金医院吕茜茜、薛文志、刘瑞欣、马勤耘,英国剑桥MRC V. Kasaragod以及上海科技大学孙珊为该研究的共同第一作者,上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆、王计秋为论文的共同通讯作者。