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《細胞》子刊:高脂飲食三天就能洗腦!

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【东风-41】

但在缺失UCP2的情況下⊿,這種機制就被阻斷了△。So〇⌒,小膠質細胞不光是執行免疫功能?,還配合飲食幫我們變胖啊~從進化的角度來看∴↑,這在當年物質還比較匱乏的時候應該是個蠻有用的機制↑□◇。有吃的的時候就多吃點兒~長胖點兒~不過現在我們已經不差吃的了⊿⊿,或者說是吃得已經太多了▽⊿⊙。

[3] Horvath♂, T.L☆。△, Diano⊿⊙?, S┊?。☆, and Tscho¨ p♂┊⌒, Mπ。 (2004)┊⊙⊿。 Brain circuits regulating energy homeostasis?┊。 Neuroscientist 10﹡, 235–246⌒〇。

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本文作者 | 代丝雨声明:新浪网独家稿件π?,未经授权禁止转载∴。 -->

當檢測下丘腦中小膠質細胞的線粒體變化〇△?,有趣的事情發生了⊙△。3天高脂飲食使小膠質細胞中的線粒體變得更小了π┊﹡,但是同時數量卻變多了;另外三組呢◇△↑,可以認為沒變化?,基本差不多□◇。與這些變化一致的是◇♂□,只有3天組UCP2表達水平顯著升高了∴﹡。

[2] Sandoval⊿, D.A﹡。◇, Obici□△∟, S▽。♀, and Seeley♀?, R.J↑。 (2009)?△↑。 Targeting the CNS to treat type 2 diabetes↑┊⊙。 Nat⌒。 Rev▽。 Drug Discov☆。 8△﹡↑, 386–398♂。

在整個兒中樞神經系統中呢↑♂,下丘腦又顯得尤為突出↑,是控制新陳代謝的指令中心▽?。科學家們已經在下丘腦中鑒定到了幾個特別的神經元群☆☆◇,認為他們是外周代謝的重要傳感器和調節因子[3]∴△⊙。

[6] Rose﹡⌒⊿, J♂□。∟, Brian♂◇▽, C⌒。∟↑, Woods△﹡, J△。◇⊙, Pappa↑π, A∴。◇, Panayiotidis△↑☆, M.I∴△。□△∟, Powers♂﹡, R▽。♀, and Franco↑∵, R▽∟〇。 (2017)♀◇♂。 Mitochondrial dysfunction in glial cells: implications for neuronal homeostasis and survival﹡⊿。 Toxicology 391⊙△π, 109–115♂。

小膠質細胞本身是非常「活躍」的細胞∟。這個活躍就是字面意思♀⌒,它們能夠迅速改變形狀⊿♀,向受損傷部位遷移♂♂,並開啟吞噬功能⊿↑。這幾個過程都需要不少能量∟,所以線粒體代謝改變也算是常規操作[6]⊙♂。

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令人驚訝的是♂▽⊿,大腦變化的直接操盤手π,竟然是我們頗為熟知的小膠質細胞∟♀。要知道小膠質細胞主管的是免疫功能□▽⊙,參与代謝調控♂,這手可伸得有點兒長↑。

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然後我又撇了一眼剛看完的這篇論文⌒,戳手機的指頭有那麼一絲絲顫抖⊿⊿。近期?∵☆,《細胞代謝》雜誌發表了一項來自耶魯大學科學家的研究[1]△。研究者們發現∵☆⌒,高脂飲食會誘導大腦的變化☆,刺激下丘腦產生炎症□?,並誘導機體攝入更多的熱量?,最終導致體重增加∵▽π。這種變化來得很快♂,三天高脂飲食之後就會出現?∵,甚至發生在身體變胖之前∴♂。

但是這個認知卻被今天這項研究給狠狠刷新了一下▽。具體怎麼回事兒∟▽,咱們先從「胖」說起〇。圖源 | pixabay此前就有科學家發現∴,吃多變胖這回事兒♀,是先從腦子開始的↑。在飲食誘導肥胖這個過程中♂△〇,高脂/高碳水飲食開始3天後﹡△?,就發現了下丘腦炎症和膠質增生﹡♂♂,而此時♀,實驗動物的體重甚至還沒來得及增加[5]♂♂。同時⊿▽┊,下丘腦中的小膠質細胞也被激活了〇⌒⌒。

結果真的很有說法當研究者敲除小鼠的UCP2基因◇∴?,高脂飲食就不再能影響到大腦了♂〇﹡,3天後小鼠下丘腦膠質細胞中的線粒體並沒有什麼變化π☆。

被激活的小膠質細胞中↑⊙,有一種蛋白UCP2表達水平非常高∟♂┊。UCP2是一種線粒體蛋白◇⊿,是線粒體功能的重要組成部分∟△。

敲除UCP2之後線粒體基本無變化更棒的是∟◇⊿,敲除了UCP2之後π♂〇,小鼠好似對高脂飲食產生了「抗性」♀∵⌒,它們吃得更少、每天消耗的能量更多⊙⌒,自然體重也增長得更慢了﹡﹡。除此之外♂?↑,小鼠的糖耐量和胰島素敏感性也有所改善∴,這是與代謝表型整體好轉有關的┊∴↑。

另外π﹡,有趣的是♀↑,在運動能力、瘦體重等更細一步的指標上〇,雄性小鼠和雌性小鼠表現出了明顯的差異∵⊿。這可能是因為性別帶來的激素水平差異導致的吧∟∟〇。

小鼠體重增長☆,胖/瘦體重﹡,能量消耗那麼為什麼搞定了UCP2△⊿π,高脂飲食就不能作妖了呢∴?嘖嘖嘖↑,小膠質細胞這個濃眉大眼的好同志┊□,竟然在這裏坑了我們一把□♀。高脂飲食之後∵〇☆,被激活的小膠質細胞居然會激活POMC神經元∟∵﹡。這個POMC神經元♂〇,簡單說來就是管理我們想吃什麼想吃多少的神經元[4]□◇,所以說☆☆,是小膠質細胞讓我們吃了高脂飲食還想吃(吃成一個小胖子)△。

其實到這裏為止事情還是挺平常的?。高脂飲食誘導炎症♀﹡▽,有炎症所以小膠質細胞出動□π☆,要工作所以線粒體加班π⊙,不用細想都覺得正常☆♂♂。

[4] Horvath▽∵↑, T.L♀△。?⊙, Sarman△⊙, B◇∵☆。⌒⊙▽, Garcı´a-Ca´ ceres⊿▽, C♀∵。⊿◇, Enriori∴◇, P.J⊿△♀。〇☆, Sotonyi∴┊, P∴。∴﹡⊿, Shanabrough☆, M↑↑◇。△, Borok♂, E□⌒♀。﹡♂, Argente〇□, Jπ⊙。▽, Chowen﹡♀, J.A◇?。﹡﹡, Perez-Tilve∵♂⌒, D♂⊿。⊙, et al△△。 (2010)↑⊙。 Synaptic input organization of the melanocortin system predicts diet-induced hypothalamic reactive gliosis and obesity□。 Proc﹡♀。 Natl.Acad〇⊿♂。 Sci⊿π。 USA 107△, 14875–14880∵□△。

來源:奇點網就在剛剛△♂,我突然湧上了一股吃炸雞的衝動☆。這使我掏出手機開始瀏覽外賣平台♀♂⊙,並且心裏暗暗打算等會兒要去超市買瓶啤酒配上△↑⌒。

根據細胞起源∵♀⊿,膠質細胞一般可以被分為大膠質細胞、星形膠質細胞、少突膠質細胞和小膠質細胞?,目前我們一般認為小膠質細胞就相當於中樞神經系統里的巨噬細胞?﹡,主要發揮免疫作用↑。

不過比較關注神經科學的讀者一定知道↑♂⊙,大腦中神經元只佔一半兒∟☆﹡,另一半的神經膠質細胞們近年也逐漸取得了科學家的重視☆↑,它們在體重平衡和肥胖中也有自己的角色[4]▽∟。

那麼接下來就來看看今天這項研究的發現吧∟☆⊙。圖源 | pixabay第一步當然是先給小鼠的菜單安排上?。對照組小鼠吃的是標準鼠糧(SD)⊙∟,三個實驗組的高脂飲食(HFD)則分別進行了3天、7天和8周▽△。

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[5] Thaler〇♂♂, J.P⊿∴☆。▽⊿⊙, Yi◇⊿, C.X□┊∴。□, Schur♀, E.A△。□♀⊿, Guyenet♀, S.J﹡。∵∟〇, Hwang♂△, B.H∟。π∴∵, Dietrich▽⊙, M.O♂〇。♂, Zhao∴?♂, X﹡。⊙↑↑, Sarruf⌒↑, D.A♂∟。﹡☆, Izgur﹡□∵, V↑☆。♂, Maravilla∟⊙◇, K.R☆♂。♀♂, et al﹡。 (2012)▽﹡。 Obesity is associated with hypothalamic injury in rodents and humans◇。 J⌒↑〇。 Clin♂∵。 Invest⊿π♀。 122∟, 153–162⊙。

可見3天組線粒體數量增加研究者還另外測定了一些炎性細胞因子的水平∟,結果也很有趣□▽。在3天和7天組中細胞因子水平都比較高⊿♂∴,但是8周組反而回落了π∵∴。詳細的數值可以看下圖π。

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其實有很多研究已經證明了中樞神經在能量和糖代謝中的重要作用◇π,它會響應循環內的各種信號一一做出回應◇?,比如瘦素、胰島素等激素↑,又比如葡萄糖和脂肪酸等營養物質[2]□∴。

求小膠質細胞跟上時代□↑,不要再搞怪了┊。參考資料:[1]https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(19)30439-5

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