从肠道到大脑:神经细胞检测我们吃了什么

肠道和大脑相互交流，以适应食物摄入过程中的饱腹感和血糖水平。迷走神经是这两个器官之间重要的沟通器。来自科隆马克斯普朗克代谢研究所、科隆大学衰老研究卓越集群CECAD和科隆大学医院的研究人员现在仔细研究了迷走神经控制中心不同神经细胞的功能，发现了一些非常令人惊讶的东西:虽然神经细胞位于同一个控制中心，但它们支配肠道的不同区域，也不同地控制饱腹感和血糖水平。这一发现可能在未来对抗肥胖和糖尿病的治疗策略的发展中发挥重要作用。

当我们消费时食物，摄取的食物信息从胃肠道传递到大脑，以适应饥饿和饱腹感。基于这些信息，大脑会做出决定，例如，我们是继续进食还是停止进食。此外，我们的血糖水平是由大脑调整的。的迷走神经它从大脑一直延伸到胃肠道，在这种交流中起着至关重要的作用。在控制中心迷走神经，也就是所谓的神经神经节神经细胞其中一些神经支配胃，而另一些神经支配肠道。这些神经细胞检测不同器官的机械刺激，如进食时的胃拉伸，而其他检测化学信号，如我们消耗的食物中的营养物质。但是这些不同的神经细胞在将信息从肠道传递到大脑中扮演什么角色，以及它们的活动如何有助于适应摄食行为和血糖水平仍然不清楚。

“为了研究诺剂量神经节中神经细胞的功能，我们开发了一种遗传方法，使我们能够可视化不同的神经细胞，并操纵它们在小鼠体内的活动。这使我们能够分析哪些神经细胞支配哪个器官，指出它们在肠道中检测到什么样的信号，”研究负责人Henning Fenselau说。“它还允许我们专门打开和关闭不同类型的神经细胞，以分析它们的精确功能。”

不同的食物激活不同的神经细胞

在他们的研究中，研究人员主要关注诺剂量神经节的两种神经细胞，诺剂量神经节的大小只有一毫米。Fenselau解释说:“其中一种细胞类型可以检测胃拉伸，这些神经细胞的激活会导致小鼠吃得明显更少。”“我们发现，这些神经细胞的活动是向大脑传递食欲抑制信号的关键，也是降低血糖水平的关键。”第二组神经细胞主要支配肠道。“这组神经细胞负责感知化学信号从我们的食物。然而，它们的活动并不是喂养调节所必需的。相反，这些细胞的激活会增加我们的血糖水平，”Fenselau说。因此，这两种类型的神经细胞在迷走神经的控制中心履行非常不同的功能。

我们大脑的反应食品消费可能是这两种神经细胞类型的相互作用，”Fenselau解释道。“体积大的食物会拉伸我们的胃，并激活神经细胞类型支配这个器官。在一定程度上，它们的激活会促进饱腹感，从而阻止进一步的食物摄入，同时协调血糖水平的适应。营养密度高的食物容易激活肠内的神经细胞。它们的激活通过协调身体自身葡萄糖的释放来增加血糖水平，但它们不会阻止进一步的食物摄入。”发现了这两种类型的不同功能神经细胞可能在开发对抗肥胖和糖尿病的新治疗策略中发挥关键作用。

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