쥐 연구에서 뇌를 자극하고 음식 욕구를 유발하는 내장 지방 센서 발견 - Sciencetimes

기름진 음식에 대한 갈망과 씨름하는 다이어터는 혀를 탓하고 싶은 유혹을 받을 수 있습니다. 버터나 아이스크림의 맛있는 맛은 저항하기 어렵습니다. 그러나 식욕의 근원을 조사하는 새로운 연구는 지방에 대한 욕구를 유발하는 장과 뇌 사이의 완전히 새로운 연관성을 밝혀냈습니다.

Columbia의 Zuckerman Institute에서 쥐를 연구하는 과학자들은 내장으로 들어가는 지방이 신호를 유발한다는 것을 발견했습니다. 신경을 따라 뇌로 전달되는 이 신호는 지방이 많은 음식에 대한 욕구를 유발합니다. 2022년 9월 7일에 게시됨 자연새로운 연구는 건강에 해로운 선택을 예방하고 과식으로 인해 증가하는 글로벌 건강 위기를 해결하는 데 도움이 되는 장-뇌 연결을 방해할 가능성을 높입니다.

Zuckerman Institute의 Charles Zuker 박사 연구실의 박사후 연구원인 Mengtong Li 박사는 “우리는 지방과 설탕의 과다 섭취가 비만과 대사 장애의 전염병을 일으키는 전례 없는 시대에 살고 있습니다.”라고 말했습니다. 하워드 휴즈 의학 연구소에 의해. “만약 우리가 지방에 대한 끝없는 욕망을 통제하고 싶다면, 과학은 이러한 갈망을 유발하는 핵심 통로가 장과 뇌 사이의 연결임을 보여주고 있습니다.”

식이 선택과 건강에 대한 이 새로운 관점은 설탕에 대한 Zuker 연구실의 이전 연구에서 시작되었습니다. 연구원들은 포도당이 장내 당분이 있을 때 뇌와 통신하는 특정 장-뇌 회로를 활성화한다는 것을 발견했습니다. 대조적으로, 무칼로리 인공 감미료는 이러한 효과가 없으며, 다이어트 탄산음료가 우리를 불만족스럽게 만드는 이유를 설명하는 것 같습니다.

“우리 연구는 혀가 우리의 뇌에 우리가 무엇을 처럼컬럼비아의 Vagelos College of Physicians and Surgeons의 생화학 및 분자 생물물리학 교수이자 신경과학 교수이기도 한 Zuker 박사는 “단맛, 짠맛 또는 지방 맛이 나는 것과 같은 것입니다. 그러나 장은 우리 뇌에 무엇을 알려줍니다. 우리 원하다우리에게 필요한 것.”

Li 박사는 생쥐가 식이성 지방, 즉 모든 동물이 생명의 구성 요소를 제공하기 위해 섭취해야 하는 지질과 지방산에 어떻게 반응하는지 탐구하기를 원했습니다. 그녀는 쥐에게 콩기름 성분을 포함하여 지방이 용해된 물병과 장에 영향을 미치지 않는 것으로 알려져 있지만 처음에는 매력적인 단 물질이 포함된 물병을 제공했습니다. 설치류는 며칠 동안 지방이 많은 물에 대한 강한 선호도를 보였습니다. 과학자들이 혀를 사용하여 지방을 맛보는 동물의 능력을 제거하기 위해 쥐를 유전적으로 변형시켰을 때에도 그들은 이러한 선호도를 형성했습니다.

Zuker 박사는 “동물들은 지방의 맛을 느낄 수 없었지만 그럼에도 불구하고 그것을 먹도록 부추겼습니다.”라고 말했습니다.

연구자들은 지방이 동물의 지방에 대한 행동 반응을 유도하는 특정 뇌 회로를 활성화해야 한다고 추론했습니다. 그 회로를 찾기 위해 Li 박사는 동물에게 지방을 제공하면서 쥐의 뇌 활동을 측정했습니다. 뇌간의 특정 영역인 고립로의 꼬리핵(cNST)에 있는 뉴런이 활기를 띠었습니다. 이것은 cNST가 설탕 선호도의 신경 기반에 대한 실험실의 이전 발견과도 관련되어 있기 때문에 흥미로웠습니다.

그런 다음 Li 박사는 cNST에 메시지를 전달한 통신 회선을 찾았습니다. 내장과 뇌를 연결하는 미주 신경의 뉴런도 쥐의 내장에 지방이 있을 때 활동으로 트위터를 움직였습니다.

쥐가 지방을 선호하는 생물학적 기계를 확인한 후, Li 박사는 다음으로 내장 자체, 특히 내장을 둘러싸고 있는 내피 세포를 자세히 살펴보았습니다. 그녀는 지방에 대한 반응으로 미주 신경 세포에 신호를 보내는 두 그룹의 세포를 발견했습니다.

“한 세포 그룹은 필수 영양소의 일반적인 센서로 작용하여 지방뿐만 아니라 당과 아미노산에도 반응합니다.”라고 Li 박사는 말했습니다. “다른 그룹은 지방에만 반응하여 뇌가 내장의 다른 물질과 지방을 구별하는 데 잠재적으로 도움이 됩니다.”

그런 다음 Li 박사는 약물을 사용하여 이러한 세포의 활동을 차단함으로써 중요한 한 단계 더 나아갔습니다. 두 세포 그룹의 신호 전달을 차단하면 미주 신경 세포가 장의 지방에 반응하는 것을 방지할 수 있습니다. 그런 다음 그녀는 유전 기술을 사용하여 미주 신경 세포 자체 또는 cNST의 신경 세포를 비활성화했습니다. 두 경우 모두, 쥐는 지방에 대한 식욕을 잃었습니다.

“이러한 개입은 장에서 뇌까지의 이러한 생물학적 단계 각각이 지방에 대한 동물의 반응에 중요하다는 것을 확인했습니다.”라고 Li 박사는 말했습니다. “이러한 실험은 또한 지방에 대한 뇌의 반응과 음식에 대한 행동을 변화시키는 새로운 전략을 제공합니다.”

판돈이 높습니다. 비만율은 1980년 이후 전 세계적으로 거의 두 배 증가했습니다. 오늘날 거의 5억 명에 가까운 사람들이 당뇨병으로 고통받고 있습니다.

Zuker 박사는 “설탕과 지방이 풍부한 값싸고 고도로 가공된 식품의 과소비는 특히 저소득층과 유색인종 사회에서 인간의 건강에 치명적인 영향을 미치고 있습니다.”라고 말했습니다. “이러한 음식이 미각과 장-뇌 축의 기저에 있는 생물학적 기계를 가로채는 방법을 더 잘 이해할수록 우리가 개입할 기회가 더 많아질 것입니다.”

새로운 연구에 참여하지 않은 샌디에이고 캘리포니아 대학의 신경과학 교수인 Scott Sternson 박사는 인간의 건강을 개선할 수 있는 가능성을 강조했습니다.

“이 흥미로운 연구는 동물이 지방을 원하게 만드는 분자와 세포에 대한 통찰력을 제공합니다.”라고 뇌가 식욕을 조절하는 방법에 초점을 맞춘 연구를 진행 중인 Sternson 박사가 말했습니다. “연구자들이 이러한 욕구를 조절할 수 있는 능력은 결국 고칼로리 지방 음식의 소비를 줄임으로써 비만 퇴치에 도움이 될 수 있는 치료법으로 이어질 수 있습니다.”

“지방 선호를 위한 장-뇌 회로”라는 제목의 논문이 2022년 9월 7일에 발표되었습니다. 자연. . . . 저자는 Mengtong Li, Hwei-Ee Tan, Zhengyuan Lu, Katherine S. Tsang, Ashley J. Chung 및 Charles S. Zuker입니다.

이 연구는 비만 신경생물학의 Russell Berrie Foundation 프로그램에 의해 부분적으로 지원되었습니다. Charles Zuker는 Howard Hughes Medical Institute의 연구원입니다.

경쟁 관심사: Charles Zuker는 또한 장-뇌 생물학에 대한 포괄적인 이해를 기반으로 치료 플랫폼을 개발하는 생명공학 회사인 Kallyope의 과학 공동 설립자이자 고문입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2022/09/220907133226.htm