当你点开这篇文章时,笔者想告诉你,文章将告诉你连闻气味也能长胖的研究事实;不过,当你决定继续阅读时,你也将看到一个好消息,气味或许能促进减肥。
《Nature》子刊《Nature Communications》的研究显示,嗅觉神经元能动态调节脂肪储存,不同气味会触发不同嗅觉神经元,进而影响脂肪的代谢过程。
“气味会影响脂肪的代谢过程”,也就是说,某些气味会导致长胖,有些气味也能减肥。
嗅觉是调节代谢的重要方式
现实生活总有一些易胖人群,也会有一些怎么吃都不胖的人,当然,也少不了一边吃一边喊着要减肥的自己。
为什么肥胖面前,人人不平等?代谢稳态是机体健康的基础,调控不当导致肥胖,而肥胖的背后,还涉及许多环境和遗传资源等因素。
肥胖这回事,很复杂!
在自然界,生物有机体会不断感测并适应环境变化,感知系统会处理环境讯号并调节生理反应,其中关键的感测方式,便是嗅觉。
嗅觉于脂肪代谢的关系是双向的,主要为两方面:
- 一是肥胖者的代谢因子(包括胰岛素样生长因子 1 (IGF-1) 和瘦素)失调会影响嗅觉敏感性。
- 二是嗅觉系统的遗传或手术切除,会影响对高脂肪诱导的肥胖敏感性。
尽管目前研究能观察到嗅觉与脂肪代谢的关系,但潜在作用机制仍未知。
由此,美国贝勒医学院(Baylor College of Medicine)教授王萌领携其团队,以线虫为实验载体,研究嗅觉如何在生理条件下调节脂肪代谢,以及嗅觉的特异性如何发挥作用。
研究成果已发表在《Nature Communications》,论文为〈Olfactory specificity regulates lipid metabolism through neuroendocrine signaling in Caenorhabditis elegans〉。
▲ 秀丽隐杆线虫。(Source:维基百科)
对于研究对象的选择(秀丽隐杆线虫),王萌教授曾接受《中国科学报》采访时表示,线虫体系有许多优点,包括体型小、生活周期短及便于大量培养和生化分析等。
另外,线虫有固定体细胞数,并神经元成分、位置和连接网络都较清晰,能帮助重建神经元到外周器官的调控过程。
同时,由于线虫透明的身体特质,结合受激拉曼散射显微成像技术(Stimulated Raman Scattering,SRS),脂肪储存动态能即时追踪,进而量化分析。
丁酮气味刺激嗅觉神经元
脂肪储存是动态过程,脂质合成和分解代谢之间保持平衡。基于此,实验透过追踪总脂肪储存量的变化,评估脂质的合成和分解代谢率。
▲ 嗅觉特异性透过秀丽隐杆线虫的神经内分泌信号调节脂质代谢。(Source:Nature)
研究人员发现,鸟苷酸环化酶 daf-11 突变能显著提高线虫肠道的脂质含量,作用机制来自名为“AWC”的嗅觉神经元。
AWC 嗅觉神经元有不对称性,这种不对称性来源于对嗅觉受体的不对称特异表达,由此形成对气味分子的特异感知。
透过遗传突变体和光遗传学方法,研究人员证明仅有一个非对称的 AWC 神经元能调节脂质代谢,并进一步追溯至 AWC 神经元通路的下游中间神经元。
将 SRS 显微镜与氘标记的脂质脉动和追踪相结合,研究人员发现,嗅觉特异性改变的突变体中,脂质分解代谢的速率降低,脂质合成的速率保持不变。由此,这些突变体在外周脂肪存储组织积累了更多脂质。
并这些突变体没有显出基础能量消耗减少,这意味着新陈代谢重新编程,转向非脂质来源消耗,如碳水化合物和/或氨基酸。
也就是说,非对称 AWC 嗅觉神经元触发了代谢重编程。
有机体从环境接收到不同嗅觉输入后,可能会采用不同代谢策略,并改变对不同能源的偏好,以支持生存和繁殖。
不过,不是所有气味都能刺激 AWC 神经元嗅觉。在线虫实验,透过多种气味试验,研究人员发现丁酮气味能充分调节脂肪的储存动态。
丁酮对脂肪的储存影响主要为两方面:
- 为特定挥发性指示物,向动物发出信号,表明环境脂质短缺,以此触发动物代谢向脂肪积累。
- 为细菌应激相关讯号,丁酮能影响细菌运动性和生物膜形成,调节生物体的脂肪储存动态。
研究显示,丁酮对线虫的脂质调节 4 小时见效,且作用可逆,线虫在脱离丁酮气味的环境,脂质含量便能快速回到正常程度。
减肥新思路
虽然研究已证明部分气味能刺激 AWC 嗅觉神经元,进而调节脂肪代谢,但王萌教授表示,从现有证据来说,出现增重或减肥的气味还为时尚早。
不过,研究解释原来各项研究之间结果不统一的原因,在于操控嗅觉感受的不同手段(遗传、手术)影响不同的感受神经元族群,进一步理解为什么有些人易胖,有些人易瘦。
同时,研究为脂质代谢的调控和嗅觉的生理学作用提供新视角,也不排除未来有利用“气味”增肥或减肥的可能。
之前有研究指出,嗅觉会影响身体新陈代谢,可透过调控人体将食物的能量燃烧或存成脂肪。如果人体不能闻到食物味道,身体会燃烧更多热量,而不是将热量存起来。
对此,美国加州大学细胞生物学家 Andrew Dillin 教授表示:
这不失为新思路,透过技术让肥胖患者的嗅觉消除 6 个月,减肥成功后再让嗅觉(气味)细胞恢复生长。
透过这些研究可以预见,未来可能会有新的减肥方式──气味减肥法;要么闻特定气味,要么闻什么都无味。
不过,在这一天到来之前,还是该好好吃喝,健康最重要!
- Olfactory specificity regulates lipid metabolism through neuroendocrine signaling in Caenorhabditis elegans
- 原来闻气味也会长胖?研究证实了!
- 闻味儿都会长胖!研究发现嗅觉灵敏的人容易胖
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