确定肝脑联系是控制昼夜节律饮食习惯和肥胖的关键因素
最近審查:02.07.2025

该研究强调了肝迷走神经在调节食物摄入节律中的作用,为肥胖的潜在治疗提供了新的视角。
发表在《科学》杂志上的一项研究发现,肝脏传入神经 (HVAN) 与大脑之间的交流会影响昼夜节律饮食习惯。在小鼠实验中,手术切除 HVAN 可纠正改变的饮食节律,并减少高脂饮食期间的体重增长,这表明 HVAN 可能是对抗肥胖的一个靶点。
昼夜节律是调节动物生理、心理和行为变化的24小时周期,通常与昼夜节律同步。虽然这些节律通常比较稳定,但行为变化或光照可能会扰乱它们,例如时差或夜班工作,从而导致器官系统失调。
视交叉上核 (SCN) 是主生物钟,利用光信号建立分子钟基因的反馈回路 (TTFL)。最近的研究表明,几乎所有体细胞也维持着自己的反馈回路,这有助于平衡昼夜节律与食物摄入等其他过程。
视交叉上核 (SCN) 与营养驱动的肝脏节律之间的同步对于在环境变化中维持代谢平衡至关重要。啮齿动物和人类的研究表明,这些系统的失同步对健康有害,会增加肥胖和糖尿病等代谢疾病的风险和严重程度。然而,控制这些相互作用的确切机制和信号仍不清楚。
该研究通过删除小鼠的核受体REV-ERBα/β来探究肝脏与大脑之间的昼夜节律通讯机制。
这些受体此前已被证实是时间代谢稳态的关键要素。它们的缺失会导致不同步。
与该领域先前的研究不同,科学家们通过尾静脉注射了能够清除 REV-ERB 的腺病毒,这使得该研究具有局部(而不是系统性)扰乱生物钟的独特优势。
该方法使我们能够观察和操纵肝脏和大脑之间的异步,同时保持其他器官系统不变,从而显著减少背景噪音和混杂因素。
对三组不同的成年实验室小鼠进行了手术和实验干预。
该研究还重点关注了肝迷走神经 (HV) 在向大脑传递信号和调节体重方面的作用。尽管此前已知 HV 能够将代谢数据从肝脏传递到大脑,但它在昼夜节律沟通和饮食节律中的确切作用仍存在争议。
该研究强调,食物摄入节律充当肝脏昼夜节律调节的授时信号(一种同步生物节律的外部信号),类似于光照和黑暗周期驱动身体中的 SCN 节律。
在基因沉默小鼠模型中,REV-ERBα 和 REV-ERBβ 受体的缺失会扰乱进食节律,但不影响 SCN 驱动的周期。
消融激活了负责时间代谢平衡的Arntl和Per2基因,导致摄食节律改变,白天摄食增加,最终导致体重显著增加。有趣的是,切断肝迷走神经传入神经(HVAN)可以消除这些影响,从而减少食物摄入,导致体重减轻。
这凸显了 HV 在信号传导进食节律中的重要作用,而平行研究则显示出相反的结果:人类肠道传入神经的激活导致体重减轻,凸显了肠脑相互作用在代谢调节中的复杂性。
该研究使用小鼠模型来识别时间代谢稳态和进食节律紊乱的潜在机制。
结果表明,HV 充当着一个通讯枢纽,将通过核受体 REV-ERBα/β 检测到的摄食节律变化信号传递到大脑。这些信号导致白天食物摄入量增加,体重显著增加。
去除 HV 可消除这些影响,表明它是未来减肥研究的潜在目标。