机械感受产生饱腹感的神经机制
来源：中检健康
编辑：中检健康
时间：2020-10-12
进食是一种非常复杂而又受到精细调控的行为。消化道时刻处于动态调节过程，人体可以“感受”到消化道不同部位的机械信息，并对这些信息作出及时的反应。例如，当进食到一定阶段时，最先感受到由机械敏感神经元带来的饱胀感；而长时间未进食时，由于肠胃排空所激发的机械信息会带来迅速的饥饿感。然而，这些感受背后的神经机制尚不清楚。
日前，清华大学生命学院、清华IDG/麦戈文脑科学研究院张伟研究员课题组报道了关于机械感受产生饱腹感的神经机制的最新研究结果。该研究发现，机械敏感离子通道基因piezo的突变（piezoKO）会显著影响果蝇的进食行为。与野生型相比，piezoKO果蝇会过量进食或者饮水，部分果蝇甚至会一直进食至嗉囊（功能与哺乳动物的胃相似）被胀破。作者进一步鉴定出大脑中一群表达piezo的神经元，它们在果蝇嗉囊壁上形成丰富的树突结构，可以被嗉囊的胀大引起的张力激活，从而在进食过程中实时检测嗉囊的体积变化；失活这些神经元会导致过度进食，而激活它们可以抑制进食。作者还发现，小鼠的Piezo1蛋白可以挽救果蝇piezo基因缺失导致的过量进食表现，提示机械力调节进食这一功能在进化上可能是保守的。
日前，清华大学生命学院、清华IDG/麦戈文脑科学研究院张伟研究员课题组报道了关于机械感受产生饱腹感的神经机制的最新研究结果。该研究发现，机械敏感离子通道基因piezo的突变（piezoKO）会显著影响果蝇的进食行为。与野生型相比，piezoKO果蝇会过量进食或者饮水，部分果蝇甚至会一直进食至嗉囊（功能与哺乳动物的胃相似）被胀破。作者进一步鉴定出大脑中一群表达piezo的神经元，它们在果蝇嗉囊壁上形成丰富的树突结构，可以被嗉囊的胀大引起的张力激活，从而在进食过程中实时检测嗉囊的体积变化；失活这些神经元会导致过度进食，而激活它们可以抑制进食。作者还发现，小鼠的Piezo1蛋白可以挽救果蝇piezo基因缺失导致的过量进食表现，提示机械力调节进食这一功能在进化上可能是保守的。
研究总结示意图。图片来源：参考文献
2020年9月9日，该研究在线发表于《神经元》（Neuron）杂志上，题目为“内脏机械感受神经元通过Piezo控制进食”（Visceral Mechano-sensing Neurons ControlDrosophila Feeding by Using Piezo as a Sensor）。
清华大学生命学院2016级博士生王萍萍为本文第一作者，生命学院2016级本科生（现为生命学院直博生）贾寅君为本工作作出了重要贡献。张伟研究员和加州大学旧金山分校的Yuh-Nung Jan教授为本文共同通讯作者。该研究工作得到国家自然科学基金委、北京市科委、清华大学自主科研基金和清华-IDG/麦戈文脑科学研究院“Brain+X”种子基金的资助。张伟课题组得到清华-北大生命科学联合中心和清华大学IDG/麦戈文脑科学研究院的支持。
参考文献：Visceral Mechano-sensing Neurons Control Drosophila Feeding by Using Piezo as a Sensor.
https://doi.org/10.1016/j.neuron.2020.08.017
文章来源：清华大学生命学院
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