Nature子刊：科學家發現“肝臟-大腦”調控進食行為的神經迴路_風聞

　　眾所周知，大腦（中樞神經系統）有着機體的“司令部”之稱，它控制着全身的感覺、行為、植物神經以及精神方面的各種症狀。那麼反過來，機體能不能控制大腦呢？答案是肯定的。例如，腸道細菌釋放到血液中的化合物通過“腸-腦軸”調控宿主的大腦功能和行為。因此腸道被稱為“第二大腦”。

　　除此之外，肝臟也在暗中控制着大腦，驅動着特定行為。

　　近日，發表在**《Nature Metabolism》上的一項新研究中，來自科隆大學和耶魯大學領導的研究團隊發現，肝臟在調控動物進食行為方面發揮着重要作用。這一發現再次讓我們認識到，控制大腦的不止是大腦，它還會受到來自身體其他器官的影響。因此，僅僅通過觀察大腦本身來理解大腦功能和行為的傳統方法並不能瞭解大腦全貌。**

　　磷脂是一類含有磷酸的脂類，幾乎存在於所有機體細胞中，而它最早是在人腦中被發現的。此前的研究已經證實，磷脂水平受外周代謝的影響。在中樞神經系統中，突觸磷脂調節穀氨酸能傳遞和皮層興奮性。然而，外周代謝的變化是否會影響腦脂質水平和皮層興奮性並進一步影響行為仍是未知的。

　　在這項新研究中，研究人員通過一系列實驗確定了肝臟與大腦相互交流並調控大腦的神經迴路。在這一過程中，有兩個關鍵參與者：一個是位於下丘腦的名為刺鼠相關蛋白（AgRP）神經元，這些神經元負責調節許多代謝過程；另一個是由肝臟分泌的稱為溶血磷脂酰膽鹼（LPC）的脂質。

　　研究人員發現，AgRP神經元與大腦皮層交流對於促進飢餓感至關重要。但它們也與身體的其他器官交流，如肝臟和胰腺；當飢餓時，AgRP神經元在釋放體內脂質方面發揮着關鍵作用。

　　當肝臟分泌LPC時，血液中的一種名為Autotaxin（ATX） 的酶會迅速將其轉化為****溶血磷脂酸（LPA）。此前已有研究發現，LPA在突觸神經傳遞和可塑性中發揮着重要的調節作用。它是一種短暫但有效的信號分子，其水平受特定磷酸酶的嚴格調節。

　　在小鼠實驗中，研究人員觀察到，在隔夜禁食後動物血液和腦脊液中的LPA水平升高，導致大腦皮層更高的興奮度。LPA相關的皮層興奮度增加了禁食誘導的食慾過盛，從而引發了動物暴飲暴食的行為；但在抑制LPA合成後食慾降低。

　　這些發現指出了AgRP神經元調節肝臟和脂質釋放的迴路，在該回路中，脂質循環返回大腦，並影響皮層及其功能。

　　研究人員表示，還需要更多的研究來確定人類是否也存在類似迴路，不過他們已經找到了一些證據。例如，基因突變導致LPA誘導的神經元活動增強的小鼠比正常小鼠吃得更多，體重也更重。同樣，具有相同突變的人類往往具有更高的身體質量指數（BMI）和更高的2型糖尿病發病率。

　　總之，該研究表明，禁食後LPA的作用受下丘腦AgRP神經元的控制。成年小鼠中AgRP表達細胞的缺失降低了禁食誘導的循環LPA水平升高以及皮層興奮性，進而降低了飲食衝動。這些發現會對患有飲食失調症和代謝疾病的人產生重要影響。

　　該研究通訊作者、耶魯大學醫學院比較醫學系教授Tamas Horvath説：“我們仍然需要更嚴格地探索這些機制是否與人類相關，如果確實如此，那麼我們將嘗試利用這些機制來治療飲食失調和其他疾病。總之，這項研究表明肝臟可能是行為的主要驅動因素。這進一步證明了只對大腦的理解不能僅僅停留在對大腦本身的研究。”

　　論文鏈接：

　　https://www.nature.com/articles/s42255-022-00589-7