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Science:美学者揭示多巴胺神经元控制你是否想食肉

摘要 : 2017年5月5日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国约翰霍普金斯大学医学院Mark N. Wu研究员的一篇研究论文,研究介绍了人类大脑中一类多巴胺神经元能控制是否进食肉类。

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2017年5月5日,国际顶尖学术期刊《Science》杂志上在线发表了美国约翰霍普金斯大学医学院Mark N. Wu研究员的一篇研究论文,研究介绍了人类大脑中一类多巴胺神经元能控制是否进食肉类。

论文第一作者、博士后刘绮丽表示,酵母是果蝇的主要蛋白质来源,把酵母从食物中去除后,果蝇会因蛋白质缺乏而对蛋白质更渴求,更偏爱酵母从而摄入大量酵母。但是此前人们对这种神经调节机制知之甚少。

他们研究发现,原来是一类多巴胺神经元在“捣鬼”。根据这些神经元在果蝇大脑中的投射区域,研究人员将其命名为DA-WED。当这些神经元失活时,即使果蝇被喂食缺乏蛋白的食物,它们对酵母的偏爱和摄取也会大大降低,但对水和盐分等的摄取欲望则不受影响。相反,人为激活DA-WED神经元,即便果蝇已经摄取了足够蛋白质,还是会对蛋白质如饥似渴,从而摄入过量的蛋白质。

研究人员对DA-WED的监测发现,当果蝇处于蛋白质饥饿状态时,这些神经元会变得更加活跃。有趣的是,活跃的DA-WED神经元不仅诱发果蝇对蛋白质的渴求,还会造成果蝇对另一类它们平时十分偏爱的营养物质——糖类的排斥, 从而使得果蝇专心摄取高蛋白质、低碳水化合物的食物,以便迅速恢复体内的蛋白质平衡。研究人员进一步发现,这种双重功效是由DA-WED神经元的两个不同分支通过两种不同的多巴胺受体,分别作用在两类不同的下游神经元中实现的。刘绮丽指出,饮食中蛋白质的含量对整体食物的摄取量有深入的影响,该研究加深了人们对蛋白质摄取调控机制的理解,为治疗肥胖症提供了潜在的线索。

原文链接:

Branch-specific plasticity of a bifunctional dopamine circuit encodes protein hunger

原文摘要:

Free-living animals must not only regulate the amount of food they consume but also choose which types of food to ingest. The shifting of food preference driven by nutrient-specific hunger can be essential for survival, yet little is known about the underlying mechanisms. We identified a dopamine circuit that encodes protein-specific hunger in Drosophila. The activity of these neurons increased after substantial protein deprivation. Activation of this circuit simultaneously promoted protein intake and restricted sugar consumption, via signaling to distinct downstream neurons. Protein starvation triggered branch-specific plastic changes in these dopaminergic neurons, thus enabling sustained protein consumption. These studies reveal a crucial circuit mechanism by which animals adjust their dietary strategy to maintain protein homeostasis.

来源: Science 浏览次数:0

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