人類天生就對高脂飲食無法抗拒，許多研究都表明，高脂不僅能讓我們發胖，還能進一步促進我們的食欲。近日，來自加州大學舊金山分校(UCSF)和華盛頓大學醫學中心研究人員領導的小鼠研究揭示了這一現象背後的生物學機製：大腦中的一種免疫細胞——小膠質細胞激活引起的神經炎症原來是“罪魁禍首”。這項研究於7月5日發表在Cell Metabolism。

        本研究的共同資深作者，UCSF糖尿病中心醫學助理教授，Suneil Koliwad博士說，“小膠質細胞不是神經元，但是占了大腦細胞的10%至15%的細胞。它們可能是大腦中對抗肥胖及相關健康問題的一個新靶點。”

下丘腦小膠質細胞負責飲食驅動的體重增加

        大腦中的一個區域——下丘腦內側基底部(mediobasal hypothalamus，MBH)包含調節食物攝入和能量消耗的關鍵神經元組。通常這個腦區會試圖將攝入食物的熱量與我們需要的能量相匹配，從而維持一個健康的體重，但以前的研究表明食用脂肪可以劇烈地破壞這種平衡。

與喂食更健康，低脂飲食的小鼠相比，高脂飲食的小鼠也會吃得更多，熱量燃燒地更少，並且獲得更多體重。

        在新研究中，研究人員給小鼠喂食富含脂肪的快餐食品四周，這種飲食能導致小膠質細胞擴增並引發MBH內的局部炎症。

給藥的小鼠在相同飲食條件下時比未給藥的小鼠食量減少15％，增加的體重減少20％。

        為了了解這些小鼠中增多的小膠質細胞是暴飲暴食和肥胖的原因，還是體重增加的結果。Koliwad的UCSF團隊通過Plexxikon公司生產的一種藥物PLX5622減少了高脂飲食小鼠MBH中的小膠質細胞。研究人員發現，

        減少星形膠質細胞使動物在高脂飲食條件下增加的體重減少，食物攝取減少。圖片來源：Cell Metabolism

這些小鼠在高脂飲食條件下，食量減少了15％，增加的體重減少了40％，

        同時，華盛頓大學醫學糖尿病研究所副教授Joshua Thaler博士領導的團隊，通過遺傳工程抑製小鼠小膠質細胞激活的炎症反應。他們發現這表明小膠質細胞的炎症作用參與了動物的暴飲暴食和體重調節過程。

低脂肪飲食的小鼠中，促進下丘腦小膠質細胞的炎症反應也導致小鼠食量增加33％，能量消耗減少12％，和同樣健康飲食的對照小鼠相比體重增加了四倍（400％）。

        為了進一步證實這一發現，UCSF研究人員開發了一係列基因工程小鼠，他們可以使用藥物來隨意激活小膠質細胞的炎症反應。研究人員發現即使在喂養健康，

        本研究的共同資深作者Thaler表示：“從這些實驗中，我們可以自信地說，小膠質細胞激活引起的大腦炎症不僅是高脂飲食誘導暴飲暴食和肥胖所必需的，而且還足以驅使下丘腦改變其對能量平衡的調節，導致體重增加。”

針對大腦炎症的藥物可能幫助治療肥胖

        這一機製在人類中是否存在或許馬上就能知道了。因為由Plexxikon製造的另一種藥物——PLX3977，目前正進行臨床實驗，用於治療難治的白血病，實體瘤和罕見形式的關節炎。PLX3977與本研究中用於減少小膠質細胞數量的試驗藥物具有相同的機製。因此，可以觀察PLX3977臨床實驗中的癌症患者是否在體重方麵存在有益的效果，Koliwad說。

        此外，研究人員還表示，高脂膳食會誘導小膠質細胞從血液中招募額外的免疫係統細胞進入MBH。一旦進入MBH，這些新招募的細胞形態發生該變，表現出與大腦小膠質細胞相似的特征，從而增強炎症反應以及對能量平衡的影響。因此，作者表示，或許能通過多種免疫學方法來控製暴飲暴食和體重增加——靶向小膠質細胞及血液中的能進入下丘腦並具有類似小膠質細胞功能的細胞。

        研究人員接下來計劃進一步調查高脂食物的消耗如何導致小膠質細胞激活的具體機製，以及是否有辦法阻斷這些信號通路。

參考資料：

        Brain's immune cells may drive overeating and weight gain

        Microglial Inflammatory Signaling Orchestrates the Hypothalamic Immune Response to Dietary Excess and Mediates Obesity Susceptibility