Cell封面：兩項(xiàng)光遺傳學(xué)重要成果
日期：2015-01-30 10:18:25
吃到美食（尤其是甜食）根本停不下來，相信每一個吃貨都有過這樣的經(jīng)歷。對于人類來說，進(jìn)食已經(jīng)不僅是生存需要更是一種享受，甚至是一種“癮”。
現(xiàn)在，強(qiáng)迫性進(jìn)食和糖癮已經(jīng)成為了人類健康的重要威脅，但對此進(jìn)行干涉又可能會影響正常的進(jìn)食行為。本期Cell雜志上發(fā)表的兩項(xiàng)研究，通過光遺傳學(xué)技術(shù)將正常的進(jìn)食行為與尋求獎賞的進(jìn)食分開，鑒定了強(qiáng)制性進(jìn)食的神經(jīng)基礎(chǔ)，為治療這種疾病提供了新的靶標(biāo)。
“肥胖和二型糖尿病是當(dāng)今社會面臨的重要健康問題，但許多治療策略并沒有觸及病根：不健康的飲食習(xí)慣，”其中一項(xiàng)研究的資深作者，麻省理工的Kay Tye說。“我們的發(fā)現(xiàn)令人振奮，未來人們也許選擇性抑制強(qiáng)制性進(jìn)食，同時不影響健康的進(jìn)食行為。”
強(qiáng)制性進(jìn)食是一種尋求獎賞的行為，與藥物成癮類似。這兩種行為的主要區(qū)別在于，吃東西是生存所必需的。安全有效的治療強(qiáng)制性進(jìn)食，必須將這種大腦回路與正常進(jìn)食行為分開。Tye等人推測，從外側(cè)下丘腦到腹側(cè)被蓋區(qū)的神經(jīng)通路可能在強(qiáng)制性進(jìn)食中起到了重要作用，因?yàn)檫@一大腦區(qū)域與尋求獎賞的行為有關(guān)，比如進(jìn)食、性行為和藥物成癮。
他們用光遺傳學(xué)技術(shù)對此進(jìn)行了驗(yàn)證。光遺傳學(xué)技術(shù)是對特定神經(jīng)元進(jìn)行遺傳學(xué)改造，使其表達(dá)可以控制神經(jīng)元活性的光敏蛋白，然后通過光纖發(fā)光來進(jìn)行激活或抑制這些細(xì)胞。研究顯示，激活外側(cè)下丘腦-腹側(cè)被蓋區(qū)的神經(jīng)通路，能使已經(jīng)吃飽的小鼠花更長時間進(jìn)食，增加小鼠穿越電擊平臺獲取獎勵（糖）的次數(shù)。抑制這個神經(jīng)通路會減少小鼠強(qiáng)迫性的找糖行為，但不影響?zhàn)囸I小鼠的正常食量，這說明還有其他神經(jīng)回路在控制饑餓小鼠進(jìn)食。
在另一項(xiàng)研究中，北卡羅來納大學(xué)的Garret Stuber等人通過光遺傳學(xué)技術(shù)，在小鼠的外側(cè)下丘腦中鑒定了控制進(jìn)食和獎賞尋求行為的神經(jīng)元。他們讓小鼠自由探索放有食物的區(qū)域或者完成任務(wù)獲得糖塊獎勵，同時成像小鼠外側(cè)下丘腦的神經(jīng)元活性。研究人員在此基礎(chǔ)上，成功區(qū)分了介導(dǎo)食欲性行為和滿足性行為的神經(jīng)元。
Tye指出，支持生物追逐甜食的大腦回路在進(jìn)化過程中是很有意義的。因?yàn)檫@類食物比較稀缺，是只能在特定季節(jié)獲得的寶貴資源。當(dāng)資源有限時（比如冬季），動物會在其他神經(jīng)回路的驅(qū)使下吃任何可以獲得的食物。
“然而當(dāng)今社會并不缺乏美味的食物，高糖或高脂食物常常比健康食物還容易獲得，”Tye說。“人體還沒有適應(yīng)糖分過于豐富的世界，因此推動我們往肚子里塞甜食的回路引起了新的健康問題。鑒定強(qiáng)迫性進(jìn)食背后的神經(jīng)通路，可以幫助人們開發(fā)靶向性藥物，有效治療這個普遍存在的問題，”Tye說。
