Nature最新研究:大脑调控肠道油脂吸收,葛根素或成减肥新药
Nature最新研究:大脑调控肠道油脂吸收,葛根素或成减肥新药
“你有没有想过,为什么有的时候,我们吃了很多高油脂的食物,却没有长胖?而有的时候,我们明明没有吃很多,却莫名其妙地体重上涨?这背后,可能与这个秘密有关——大脑可以直接控制肠道的油脂吸收!
2024年9月11日,上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆、王计秋团队在Nature杂志发表了文章A brain-to-gut signal controls intestinal fat absorption,揭开了这个“脑肠轴”之间的秘密,并找到了来自中药的“减肥神器”——葛根素。
生理学教科书普遍认为,吃进去的油脂大多在小肠里被吸收,且肠道油脂的吸收主要受肠道吸收表面积、膜两侧浓度差等因素的影响,是器官自主的过程,此前尚未有确凿证据表明肠道油脂吸收受到中枢神经系统的调控。
而最近瑞金医院的研究团队发现,肠道油脂吸收受到大脑的直接调控。当这条“脑肠轴”通道受到抑制时,小肠上皮细胞的微绒毛变短,导致吸收表面积缩小,随之油脂吸收减少、未被吸收的油脂从粪便中排出增加。此外,他们还筛选到中药单体葛根素(源于中药葛根)可抑制此“脑肠轴”的一群特定神经元,实现排油减肥;杂志同期配发“nature briefing”简报予以述评。
也就是说,大脑可以通过一种“脑肠轴”的神经通道,直接调控小肠对油脂的吸收。研究人员发现:当大脑中的迷走神经运动背核(DMV)的特定神经元被抑制后,小鼠的肠道油脂吸收能力显著下降,而未被吸收的油脂则通过粪便排出。简而言之,就是大脑通过这条“脑肠轴”,减少了肠道吸收油脂的能力。
既然大脑能影响油脂的吸收,那有没有办法借助这一方法帮助人们减肥呢?答案是:有!经过大量化合物筛选,研究人员惊喜地发现,一种源自中药葛根的成分——葛根素,可显著降低Phox2bDMV神经元的电生理动作电位频率,抑制神经元的电活动。也就是说,葛根素就像一个“指挥官”,通过调控大脑来减少油脂吸收,让小鼠在摄入高脂饮食的情况下也能保持“苗条”。
葛根素到底是如何起作用的呢?研究发现,葛根素通过与大脑中的γ-氨基丁酸(GABA)A型受体(GABAAR)结合,来抑制DMV神经元的活动。当GABAAR被激活时,神经元的电活动会减弱,从而减少油脂的吸收。瑞金医院内分泌团队与国内外结构生物学团队合作,获得葛根素与GABAAR互作复合物的2.4 Å超高分辨率的结构图像,解析了葛根素与GABAAR结合的关键位点,精确观察到葛根素对受体通道孔径的效应,结合电生理结果共同揭示葛根素抑制DMV神经元的机制。
也就是说,葛根素与GABAAR结合后,就像一把“钥匙”完美地插入“锁”中,精准地调节着大脑对肠道的“命令”。研究还发现,当大脑中的DMV神经元受到抑制时,小肠的微绒毛的长度也会发生变化。微绒毛变短,吸收表面积减少,导致肠道吸收油脂的能力大幅降低。
这些发现首次证明了一个以前未知的控制肠道脂肪吸收的“脑肠轴”,并确定了一种适用的药物——葛根素。脑干部位的迷走神经运动背核(DMV)可以长程支配空肠微绒毛(microvilli)的长度;当通过中药单体葛根素(Pue)或化学遗传[hM4D(Gi)]抑制DMV神经元后,小肠绒毛长度变短,油脂吸收能力减少,实现减肥效果。美国亚利桑那大学的专家Frank Duca在评论中指出:“The authors demonstrate an extremely novel brain–gut signal that regulates fat absorption in the intestine, opening up many new research avenues”。
据悉,该工作得到国内外多个科研团队的合作支持,张春雷博士、戎伟芳教授、南发俊研究员、张兵副研究员、杨秀娜副研究员、饶子和院士、宁光院士等作者做出重要贡献。马欣然研究员、沈伟研究员、胡霁教授、占成教授、束刚教授、徐宁龙研究员、R. Piskorowski教授、曾艺研究员等先后为该工作提供建议或实验材料,Chi-Chung Hui(许志忠)教授为论文修订提供重要建议。
上海交通大学医学院附属瑞金医院吕茜茜、薛文志、刘瑞欣、马勤耘,英国剑桥MRC V. Kasaragod,以及上海科技大学孙珊为该研究的共同第一作者,上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆、王计秋为论文的共同通讯作者。
这一发现不仅揭示了大脑与肠道之间调控油脂吸收的新机制,也为开发新型减肥药物提供了新的思路和靶点。然而,对于普通人来说,科学减肥的关键仍然在于合理饮食、适量运动和改善生活习惯。
上海交通大学医学院附属瑞金医院内分泌代谢科主任医师王卫庆强调,食物的色香味虽能刺激食欲,但清淡的烹饪方式更为健康。应避免食物过于精细,增加纤维素(如蔬菜、水果、杂粮)的摄入,这样不仅能提升饱腹感,还能改善肠道动力,有效减少宿便。
王卫庆医生指出,限时进食有助于更好地控制总热量摄入。对于工作日难以减少热量摄入的人群,可以尝试“5+2减肥法”,即一周5天正常饮食,非连续的两天则减少食量。长期坚持此方法,也能有效减少能量摄入,达到减肥目的。
王卫庆医生提醒,细嚼慢咽有助于更早达到饱腹感,从而减少进食量。与正常进食速度相比,细嚼慢咽能消耗更多热量。此外,使用小碗吃饭可以在视觉上产生“吃得不多”的错觉,有助于减少食量。
保持充足的饮水量能占用肠胃空间,减少饥饿感,并促进新陈代谢,帮助消耗更多脂肪。建议每天至少饮用1500~1700毫升的水,小口多频次慢饮。同时,应避免饮酒,因为酒精热量较高,易导致肥胖。
建议先吃蔬菜,再吃肉,最后吃主食。这样胃里已有能量低、饱腹感强的食物垫底,后续就难以吃得过多。但需注意避免油炸等烹调方式,以免影响健康。
长时间保持斜倚在办公椅上、半躺在沙发上等“舒服”姿势,容易导致身上肉肉堆积。建议日常保持挺腰收腹的姿势,走路时抬头挺胸。长期低头伏案工作的人,应每工作半小时起身活动一下。
2024年发表在《糖尿病护理》上的一项研究指出,肥胖的成年人或糖尿病患者在18点后运动最为有效,且心血管疾病发生率最低。晚间运动可以改善昼夜节律变化引起的葡萄糖耐量和胰岛素抵抗,进而降低心血管发病率和死亡率。
2022年发表在《美国医学会杂志内科学》上的一项研究表明,增加睡眠时间可以减少热量摄入,有助于减肥。每晚睡眠时间增加1.2小时,总热量摄入平均减少270千卡。若能长期保持此习惯,3年内或可减重24斤。因此,保证充足的睡眠时间对于保持健康体重至关重要。
在“减肥热潮”席卷全球的时代,如何科学有效地减肥成了许多人关心的话题。王卫庆主任医师给出了专业的建议。他认为,减肥的关键在于减少摄入和增加消耗,通过控制饮食、体育运动、药物控制和手术治疗等多种方法相结合,才能达到最佳效果。特别是针对不同年龄层和个体差异,制定个性化的减肥计划尤为重要。此外,他还强调了避免减肥误区的重要性,如盲目依赖药物减肥和过度节食。跟随王卫庆主任医师的指导,让我们一起科学减肥,健康享瘦吧!