想吃代糖骗自己?肠道:没门!
热心肠小伙伴们 2022-04-23
来自肠道的信号会给大脑传送信息,告诉它真相。

编者按:

你的味蕾可能无法辨别出真正的糖和代糖,但研究表明,你的肠道却有办法区别这两种糖。这是怎么一回事呢?

今天,我们共同关注肠道对糖的感知作用。希望本文能够为相关的产业人士和诸位读者带来一些启发和帮助。

意想不到的结果

为了学习营养学,Diego Bohórquez 从厄瓜多尔来到了美国。在美国过的第一个感恩节的晚餐上,他坐在了一位接受过胃旁路手术(一种减重手术)的女士旁边,而这位女士的经历彻底改变了他的职业生涯。

在手术后的六个月内,这位女士的体重减轻了 40%,糖尿病也得到了缓解,甚至不需要再注射胰岛素。她还告诉 Bohórquez,过去看到流淌的蛋黄会感到恶心,但手术后,她渴望蛋黄,并且经常吃。她好奇地问学习营养学的 Bohórquez 为什么会发生这样的转变。

Bohórquez 被她的经历深深吸引,决定将神经科学和营养学结合起来,研究肠道如何推动食物选择。这种探索正在将我们庞大且令人惊讶的身体-精神网络中意想不到的点连接在一起。

肠道传感器

 “我们用‘trust your gut(相信你的直觉)’、‘gut feeling(直觉)’和‘this hits the spot(切中要害)’来描述许多感觉,” Bohórquez 说,“尽管我们有一个丰富的词汇库,但却不能具体描述出由食物所驱动的情绪。” 

外观和气味只是我们选择食物的一部分原因。虽然我们中的很多人可能会选择低糖饮料而不是正常加糖的饮料,但全球人造甜味剂的市场价值高达 72 亿美元这一事实足以说明一点——我们的肠道菌群或许正在兴奋着叫着“选糖!”

探究食欲的研究人员知道,小鼠有用于感觉糖的味蕾,但是研究表明,即便敲除这些味蕾,老鼠仍然可以分辨出它们在吃糖,并且更喜欢糖,而不是人造甜味剂。

大约 10 年前,人们找到了在缺乏味蕾的情况下仍能分辨出糖的原因——研究人员在肠道中发现了一种可以感知葡萄糖的味觉感受器,这在神经科学界掀起了巨大波澜。而 Bohórquez 的团队则解决了另一个难题——为什么小鼠会更喜欢吃糖,而非人造甜味剂。

Bohórquez 团队发现了一种遍布整个肠道、名为 neuropod 的细胞。neuropod 细胞的功能强大,可以感知肠道中的分子,但该类细胞的数量稀少,每根肠道绒毛上仅有 10 个左右。

最近,Bohórquez 团队在 Nature Neuroscience 杂志上发表的一项研究,发现位于上消化道的 neuropod 细胞携带有检测糖的受体,并发挥着肠道环境传感器的作用。不仅如此,该研究还发现 neuropod 细胞可以分辨出小鼠食用的是糖,还是人造甜味剂。

Bohórquez 说:“肠道大约有 8 米长,而舌头可以看作是肠道的延伸,因此肠道中有‘味蕾’是很有意义的。因为这整条生命之管对我们所摄入的食物,以及生活在其中的菌群而言,意义非凡。”

糖与甜味剂的响应

Bohórquez 的实验室在 YouTube 上传了一段短视频,讲述了 neuropod 细胞如何区分糖和人造甜味剂的故事。概括来说,该团队使用了类器官——由小鼠和人类细胞制成的实验室 3D 培养物,来模拟上消化道。结果发现,真正的糖会让 neuropod 细胞释放神经递质谷氨酸,而人造甜味剂则引发了另一种物质——ATP 的释放。这些 neuropod 细胞发出的信号可以在几毫秒内到达大脑。

该团队还使用了光遗传学工具,使得其可以在活体小鼠中控制 neuropod 细胞的开和关。当 neuropod 细胞关闭时,小鼠就失去了对甜食的喜好。这些实时信号进一步证实了,肠道信号驱动了机体对糖和甜味剂的偏好。

在这项发现之前,研究人员认为肠道中的特定细胞只释放激素作为化学信号。当发现细胞可以沿着神经纤维发送化学信号后,该团队立即想知道这些信号是通过神经元,还是神经细胞到达大脑的。

结果他们发现,neuropod 细胞只与迷走神经中的一个神经元直接相连,而迷走神经又直接连接了肠道和脑干。因此,这些来自肠道的信号会给大脑传送信息,比如,告诉大脑你是在吃橘子,还是在坐着吃晚饭。

Bohórquez 说,尽管这项研究只是一个初步的探索,但 neuropod 细胞似乎能够感知所有的常量营养素——脂肪、蛋白质和碳水化合物,并且还能感知细菌。

理解食欲

关于 neuropod 细胞的研究与越来越多的研究相吻合,这些研究解释了肠-脑连接如何影响我们对食物的渴望。动物(也包括我们)天生就喜欢脂类和高能量食物。如果我们缺少某些营养素,微生物会在我们的大脑中引发食欲。这种行为可能是由进化的力量驱动的。

而且,正如当时坐在 Bohórquez 旁边的那位女士所发现的,减肥手术可能会改变消化系统,从而使人们对食物的偏好发生变化。

我们确实与微生物有一些显著的共同点:我们都需要吃东西。Bohórquez 说:“微生物不能去商店,它们需要人类去商店,为此,它们必须做一些权衡。我们不能完全靠自己消化食物,而微生物可以帮我们消化。”

微生物并不是单独发挥作用的,大脑中的食物感应区也参与了这种分子交流。俄亥俄州立大学医学院神经科学系助理教授 Lihua Ye 说:“这是一个我们刚刚开始了解的复杂系统。”我们的肠道中有如此复杂的微生物群落,包括共生细菌、致病菌等。Ye 认为我们的大脑必须有能力直接感知和响应这些细菌。

Bohórquez 说,研究人员对 neuropod 细胞的治疗用途产生了兴趣,例如寻找减少对糖的渴望的特定靶点,但这一切仍处于早期阶段。目前,Ye 和 Bohórquez 都建议人们吃更基础的饮食,比如选择粗糖和吃橙子,而不是喝橙汁来增加纤维。

弄清楚肠-脑信号如何决定食物偏好,将为理解一些病理性和代谢性疾病以及饮食偏好问题(包括对高糖和高脂肪食物上瘾)奠定基础。

Ye 说:“尽管我们都知道有些食物不是健康的选择,但我们有时无法控制自己。”

 

原文链接:

https://www.discovermagazine.com/health/mysterious-gut-taste-buds-might-inform-your-diet

作者:Jeanne Erdmann

审校:热心肠小秘书

编辑:热心肠小秘书

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