肥胖是心血管疾病（如中風）、運動障礙（如骨關節炎）和癌症（如乳腺癌、肝癌等）等多種疾病的誘發因素，也是世界性的健康問題。據統計，2016年全球5-19歲青少年肥胖人數已達3.4億，成年人肥胖人數更是高達6.5億[1]。能量不平衡是造成肥胖的主要原因，但有意思的是，我們在生活中經常發現，肥胖的人似乎會吃得更多。這又是為什麼？

圖1.兒童肥胖人數呈現快速增長趨勢。圖片來自WHO

2019年6月28日，《科學》雜誌在線發表了南加州大學精神病學系教授GarretD.Stuber（現就職於華盛頓大學）及其合作者的科研成果。該團隊發現，肥胖可以影響小鼠大腦神經細胞的興奮程度，使控制進食的神經“剎車”功能被抑制[2]。

也就是說，肥胖的人可能主觀上不想吃，但是真的停不下來……

該研究具體是怎麼進行的呢？

圖2.研究人員對LHA區域細胞進行基因表達分析。圖片來自Science

科研人員首先分別將正常飲食小鼠和高脂肪飲食小鼠的下丘腦外側區（Lateral Hypothalamic Area，LHA）細胞進行分離，檢測了單個細胞的基因表達的變化（圖2）。下丘腦外側區是調節動物飲食、能量平衡等生理行為的關鍵區域。

研究人員發現，該區域特異表達囊泡谷氨酸轉運體2（Vglut2）的谷氨酸能神經元LHAVglut2的基因表達變化幅度最大。而LHAVglut2神經元在基因水平上與人體體重指數（BMI）的關聯度很高。同時，表達水平變化的基因多數與神經元活動相關。

鑑於此，科研人員隨後檢測了蔗糖飼餵刺激對正常小鼠大腦LHAVglut2神經元興奮程度的影響。結果顯示，蔗糖刺激可以引起LHAVglut2神經元興奮，並且小鼠經預先進食後，蔗糖刺激引起的神經元興奮程度要比飢餓狀態下刺激的水平高。

也就是說，LHAVglut2神經元對蔗糖刺激的反應程度可以作為動物進食動機的指標：小鼠食慾越低，LHAVglut2神經元興奮度越高。

那麼，LHAVglut2神經元在肥胖小鼠又是什麼情況呢？

圖3.肥胖小鼠LHAVglut2神經元對蔗糖刺激的反應性降低。圖片來自Science

科研人員將小鼠連續飼餵12周高脂肪飼料“育肥”後，檢測了這群肥胖小鼠對蔗糖刺激的反應：LHAVglut2神經元的興奮程度降低了（圖3）。

圖4.LHA區域神經元的進食“剎車”功能。圖片來自Science

也就是說，下丘腦外側區LHAVglut2神經元的興奮可能是動物進食的一種“剎車”信號，正常情況下，該神經元在動物進食時興奮水平高，“剎車”靈敏，會抑制人大量攝入食物。而肥胖者會抑制LHAVglut2神經元的活動，從而降低了“剎車”的功能（圖4）。

加拿大卡爾加里大學霍奇基斯腦研究所教授StephanieL.Borgland在同期《科學》雜誌發表的評論文章稱，該研究提供了一個非常有前景的假說，就是飲食引發的肥胖破壞了LHAVglut2神經元對進食的“減速”能力[3]。

“後續的研究也應該考慮LHA區域其他神經細胞亞群在調節進食中的作用。”Borgland補充道。

參考文獻

[1] 世界衛生組織網站https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/obesity-and-overweight

[2] Mark A. Rossi, Marcus L. Basiri, Jenna A. McHenry, et al. Obesity remodels activity and transcriptional state of a lateral hypothalamic brake on feeding. Science. 2019: 364 (6447) 1271-1274. DOI: 10.1126 /science.aax1184

[3] Stephanie L. Borgland, Releasing the brake on eating. Science. 2019: 364 (6447) 1233-1234. DOI: 10.1126/science.aay0204