作者丨未玖
多加一点糖就能使我们想吃任何东西，从饼干到调味品，再到加奶油的咖啡。
但是它的甜蜜并不能完全解释我们的食欲。
相反，新的研究表明，这种神奇的分子有一个通往大脑的后通道。
像其他甜食一样，糖会在舌头上触发特殊的味蕾，但这也开启了一条完全独立的始于肠道的神经通路，北京时间2020年4月15日23时，霍华德·休斯医学研究所研究员Charles Zuker团队将该发现发表在《自然》杂志上。
研究组在小鼠身上进行的实验表明，在肠道中，预示着糖到达的信号传到大脑，并在那产生更多的食欲。
这种肠-脑通路似乎很挑剔，仅对糖分子反应，而对人造甜味剂不反应。
图1 糖激活肠-脑轴
科学家已经知道糖对大脑具有独特的控制作用。例如，2008年的一项研究表明，失去甜味味觉的小鼠仍然更喜欢糖。
Zuker团队发现了一种糖感应途径，这有助于解释为什么糖分很特别，并指出了我们可以抑制嗜甜欲望的方法。
“我们需要将甜和糖的概念分开，”哥伦比亚大学的神经科学家Zuker说，“甜是喜欢，糖是需要。这项新工作揭示了糖偏好的神经基础。”
甜食
“糖”这个字包罗万象，涵盖了我们身体用作燃料的多种物质。
吃糖会激活大脑的奖励系统，使人和小鼠都感觉良好。
然而，在一个精制糖丰富的世界中，这种根深蒂固的食欲可能会失控。
美国人的年均糖摄入量已从19世纪末的不到10磅猛增到今天的100磅以上。
但这种增长是有代价的：研究已将过量的糖摄入与许多健康问题联系起来，包括肥胖症和2型糖尿病。
此前，Zuker的研究表明糖和人造甜味剂开启了相同的味觉系统。
一旦进入口腔，这些分子就会激活味蕾上的甜味受体，引发信号，传递至大脑处理甜味的部分。
但糖影响行为的方式与人造甜味剂有所不同。
Zuker团队进行了一项测试，将糖与甜味剂安赛蜜进行比较，安赛蜜主要用于无糖汽水、糖衣和其他产品中。
研究组给小鼠喝加甜味剂或加糖的水，起初它们都喝，但两天后几乎只喝糖水。
Zuker说：“我们认为，这种动物摄入糖而非甜味剂的不可抑制的动机可能具有神经基础。”
糖回路
通过观察啮齿动物摄入糖或人造甜味剂或水时的大脑活动，研究人员首次确定了仅对糖有反应的大脑区域：尾端孤束核（cNST）。
cNST位于脑干中，与小鼠处理味觉的地方不同，是有关人体状态信息的中枢。
研究组确定，通向cNST的路径始于肠壁。在那里，传感器分子发出信号，通过迷走神经传递，提供了从肠道到大脑的直接信息。
图2 迷走神经节神经元将糖信号传递到大脑
这种肠-脑回路倾向糖的一种形式：葡萄糖和类似的分子。
它忽略了人造甜味剂，也许这可以解释为什么这些添加剂似乎不如糖有吸引力。
它还忽略了其他一些类型的糖，尤其是水果中的果糖。葡萄糖是所有生物的能量来源。
图3 肠-脑轴成像
研究的主要作者Hwei Ee Tan和Alexander Sisti是Zuker实验室的研究生，他们说，这可以解释为什么系统对这种分子的特异性会进化。
此前，科学家推测，糖的能量含量（即卡路里）解释了它的吸引力，因为许多人造甜味剂都缺乏卡路里。
然而，Zuker的研究表明情况并非如此，因为不含卡路里的类葡萄糖分子也可以激活肠-脑的糖感应途径。
为了更好地理解大脑对糖的强烈偏爱是如何形成的，Zuker团队正在研究这种肠-脑糖循环与其他大脑系统之间的联系，例如涉及奖励、进食和情感的系统。
图4 糖反应性cNST神经元的激活赋予新偏好
尽管他的研究是在小鼠中进行的，但Zuker认为，人体中存在着本质上相同的葡萄糖感应途径。
“发现这个回路有助于解释糖是如何直接影响我们的大脑以促进食欲的。”他说，“这也暴露了新的潜在靶标和战略机会，有助于抑制我们的嗜糖欲望。”
论文信息：
http://dx.doi.org/10.1038/s41586-020-2199-7
