你有没有想过，为什么有的时候，我们吃了很多高油脂的食物，却没有长胖？而有的时候，我们明明没有吃很多，却莫名奇妙地体重上涨？这背后，可能与这个秘密有关——大脑可以直接控制肠道的油脂吸收！
2024年9月11日，上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆、王计秋团队在Nature杂志发表了文章A brain-to-gut signal controls intestinal fat absorption，揭开了这个“脑肠轴”之间的秘密，并找到了来自中药的“减肥神器”——葛根素。
大脑能控制肠道吸油？
生理学教科书普遍认为，吃进去的油脂大多在小肠里被吸收，且肠道油脂的吸收主要受肠道吸收表面积、膜两侧浓度差等因素的影响，是器官自主的过程，此前尚未有确凿证据表明肠道油脂吸收受到中枢神经系统的调控。
而最近瑞金医院的研究团队发现，肠道油脂吸收受到大脑的直接调控；当这条“脑肠轴”通道受到抑制时，小肠上皮细胞的微绒毛变短，导致吸收表面积缩小，随之油脂吸收减少、未被吸收的油脂从粪便中排出增加。此外，他们还筛选到中药单体葛根素（源于中药葛根）可抑制此“脑肠轴”的一群特定神经元，实现排油减肥；杂志同期配发“nature briefing”简报予以述评。
也就是说，大脑可以通过一种“脑肠轴”的神经通道，直接调控小肠对油脂的吸收。
研究人员发现：当大脑中的迷走神经运动背核（DMV）的特定神经元被抑制后，小鼠的肠道油脂吸收能力显著下降，而未被吸收的油脂则通过粪便排出。简而言之，就是大脑通过这条“脑肠轴”，减少了肠道吸收油脂的能力。
中药葛根素的神奇之处：
轻松“排油”
既然大脑能影响油脂的吸收，那有没有办法借助这一方法帮助人们减肥呢？答案是：有！
经过大量化合物筛选，研究人员惊喜地发现，一种源自中药葛根的成分——葛根素，可显著降低Phox2bDMV神经元的电生理动作电位频率，抑制神经元的电活动。也就是说，葛根素就像一个“指挥官”，通过调控大脑来减少油脂吸收，让小鼠在摄入高脂饮食的情况下也能保持“苗条”。
葛根素到底是如何起作用的呢？研究发现，葛根素通过与大脑中的GABAAR受体结合，来抑制DMV神经元的活动。当GABAAR受体被激活时，神经元的电活动会减弱，从而减少油脂的吸收。
瑞金医院内分泌团队与国内外结构生物学团队合作，获得葛根素与GABAAR受体互作复合物的2.4 Å超高分辨率的结构图像，解析了葛根素与GABAAR结合的关键位点，精确观察到葛根素对受体通道孔径的效应，结合电生理结果共同揭示葛根素抑制DMV神经元的机制。
也就是说，葛根素与GABAAR受体结合后，就像一把“钥匙”完美地插入“锁”中，精准地调节着大脑对肠道的“命令”。
研究还发现，当大脑中的DMV神经元受到抑制时，小肠的微绒毛的长度也会发生变化。微绒毛变短，吸收表面积减少，导致肠道吸收油脂的能力大幅降低。
开启减肥新方向
该研究通过操纵DMV神经元的活性发现其在空肠油脂吸收调节中的作用，还发现葛根素通过抑制GABAAR受体α1亚基(GABRA1)阳性的DMV神经元来促进脂肪排泄和体重减轻。这些发现首次证明了一个以前未知的控制肠道脂肪吸收的“脑肠轴”，并确定了一种适用的药物——葛根素。
（脑干部位的迷走神经运动背核（DMV）可以长程支配空肠微绒毛（microvilli）的长度；当通过中药单体葛根素（Pue）或化学遗传（hM4D(Gi)）抑制DMV神经元后，小肠绒毛长度变短，油脂吸收能力减少，实现减肥效果。）
美国亚利桑那大学的专家Frank Duca在评论中指出：“The authors demonstrate an extremely novel brain–gut signal that regulates fat absorption in the intestine, opening up many new research avenues”。
据悉，该工作得到国内外多个科研团队的合作支持，张春雷博士、戎伟芳教授、南发俊研究员、张兵副研究员、杨秀娜副研究员、饶子和院士、宁光院士等作者做出重要贡献。马欣然研究员、沈伟研究员、胡霁教授、占成教授、束刚教授、徐宁龙研究员、R. Piskorowski教授、曾艺研究员等先后为该工作提供建议或实验材料，Chi-Chung Hui（许志忠）教授为论文修订提供重要建议。
上海交通大学医学院附属瑞金医院吕茜茜、薛文志、刘瑞欣、马勤耘，英国剑桥MRC V. Kasaragod，以及上海科技大学孙珊为该研究的共同第一作者，上海交通大学医学院附属瑞金医院王卫庆、王计秋为论文的共同通讯作者。
编辑｜张子晴