Cell重磅发现：这种位于脑干的神经元，追踪并计算每一口食物，决定何时停止进食

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

饥饿是进化中与生俱来的，以确保动物摄入足够的能量以维持生存和繁殖。实际上，知道什么时候开始进食，与知道什么时候停止进食一样重要。

决定停止进食是一种常见现象，这一现象在我们吃饭时时常发生：在进食过程中，在某一时刻开始感到饱了，然后越来越饱，接下来会达到一个点，此时大脑告诉我们，吃得够多了，停止吧。

大脑是如何知道身体什么时候吃够了？它又如何根据这些信息决定停止进食的？

尽管我们已经发现了大脑中的许多与进食有关的神经回路，它们在监测食物摄入量方面发挥重要作用，然而，这些神经回路中的神经元并不会做出停止进食的最终决策。

此前有研究将做出停止进食决策的细胞追踪到了脑干（Brainstem），但线索至此中断。

2025年2月2日，哥伦比亚大学Alexander Nectow团队与 Broad 研究所王潇团队合作，在国际顶尖学术期刊Cell上发表了题为：Brainstem neuropeptidergic neurons link a neurohumoral axis to satiation 的研究论文。

该研究在大脑中发现了一种特殊的神经元——脑干神经肽能神经元（Brainstem neuropeptidergic neurons），这些神经元以表达胆囊收缩素（CCK）为特征，它们会追踪每一口食物，通过延迟信号促进饱腹感，发出停止进食的指令。这一发现有望带来全新的肥胖治疗方法。

研究团队表示，这种新发现的神经元与其它参与调节饱腹感的神经元不同，其它神经元通常局限于感知我们吃下去的食物，或是食物如何填满肠胃，或是从食物中获得的营养，而这种新发现的神经元很特别，它们似乎能整合所有这些不同的信息。

在这项最新研究中，Alexander Nectow团队与王潇团队合作，使用最新的单细胞技术，从而能够深入观察大脑中的某个区域，并分辨出此前难以相互区分的不同类型的脑细胞。

研究团队对脑干中缝背核（DRN）进行了分析，该区域负责处理复杂信号，从中发现了此前未被识别的神经元类型，这些神经元与其他参与食欲调节的神经元具有相似的特征。

研究团队进一步揭示了这些神经元是如何影响进食的，当这些神经元被激活时，小鼠吃的食物要少得多，激活的强度决定了小鼠停止进食的速度。有趣的是，这些神经元并不是发出立刻停止进食的信号，而是逐渐放慢进食速度，直至完全停止。

具体来说，研究团队使用空间分辨率单细胞表型分析技术，对脑干中缝背核（DRN）内的一群神经肽能神经元（neuropeptidergic neurons）进行了表征，进而描述了它们如何调节饱腹感。这些神经元从感觉呈现到摄食过程一直追踪食物，将这些信号与作用较慢的体液线索整合，并表达胆囊收缩素（CCK）。这些 CCK 神经元双向调节进食量，通过内置延迟发出持续的终止进食信号。它们还能很好地感知并响应食物摄入情况：它们表达大量代谢信号因子，并整合到一个已知可调节进食的广泛网络中。

研究团队进一步探索了其它进食神经回路和激素对这些神经元的影响，他们发现，增加食欲的激素会使这些神经元沉默，GLP-1 受体激动剂则会激活这些神经元，GLP-1 受体激动剂是目前治疗肥胖和糖尿病的畅销药。这些实验发现，这些信号输入有助于这些神经元追踪小鼠吃下去的每一口食物。

总的来说，这些发现展示了 DRN CCK 神经元如何调节饱腹感，并确定了一种可能在进化上保守的细胞机制，该机制能将多种神经体液信号转化为关键的行为输出（停止进食）。