叶立研究组Nature最新发文：低温到底是如何触发食欲的？

　　斯克里普斯研究所的科学家们的发现可能会带来新的减肥和代谢健康治疗方法。

　　

斯克里普斯研究中心的神经科学家已经发现，当哺乳动物暴露在低温环境中时，大脑回路会使它们想吃得更多。

哺乳动物在寒冷环境中会自动燃烧更多能量来维持正常体温。这种冷激活的能量消耗增加引发了食欲和摄食的增加，尽管控制这种增加的具体机制尚不清楚。在2023年8月16日发表在《自然》杂志上的这项新研究中，研究人员发现了一组神经元，它们是小鼠这种与寒冷相关的觅食行为的“开关”。这一发现可能会为代谢健康和减肥带来潜在的治疗方法。

“这是哺乳动物的一种基本适应机制，未来针对这种机制的治疗可能会增强寒冷或其他形式脂肪燃烧对新陈代谢的益处，”该研究的资深作者、斯克里普斯研究所化学和化学生物学的Li Ye教授说。

该研究的第一作者是Ye实验室博士后研究助理Neeraj Lal博士。

因为暴露在寒冷环境中会加强能量燃烧以保持温暖，冷水浸泡和其他形式的“冷疗法”已经被作为减肥和改善代谢健康的方法。但冷疗法有一个缺点就是，人类对寒冷的进化反应并不是为了减肥而设计的(在前现代频繁的食物短缺时期，这种效果可能是致命的)。寒冷就像节食和运动一样，会增加食欲，抵消任何减肥效果。在这项研究中，Ye和他的团队着手确定调节这种由寒冷引起的食欲增加的大脑回路。

他们的第一个观察结果是，随着低温的到来(从3.89度到22.78度)，小鼠只在延迟大约6小时后才会增加寻找食物的次数，这表明这种行为变化不仅仅是寒冷感知的直接结果。

研究人员使用全脑清除和薄片显微镜技术，比较了在寒冷和温暖条件下大脑神经元的活动。很快，他们发现了一个关键的现象：尽管在寒冷的环境下，大脑中大部分神经元的活动都要低得多，但丘脑的部分区域却表现出了更高的激活度。

最终，研究小组锁定了在丘脑中线的一组叫做剑突核（xiphoid nucleus，生物通注）的特定神经元上，结果表明，这些神经元的活动会在小鼠从寒冷诱发的冬眠中醒来寻找食物之前激增。当在寒冷条件开始时食物较少时，剑突核的活动增加甚至更大，这表明这些神经元对寒冷引起的能量不足作出反应，而不是对寒冷本身作出反应。

当研究人员人工激活这些神经元时，小鼠增加了寻找食物的活动，但没有增加其他活动。同样，当研究小组抑制这些神经元的活动时，小鼠也减少了寻找食物的行为。这些影响只在寒冷的条件下出现，这意味着低温提供了一个单独的信号，食欲的变化也必须有这个信号。

在最后一组实验中，研究小组发现，这些剑突核神经元投射到一个叫做伏隔核的大脑区域，这个区域长期以来以整合奖励和厌恶信号来指导行为(包括进食行为)而闻名。

Ye说，这些结果可能具有临床意义，因为它们表明有可能阻断通常由寒冷引起的食欲增加，从而使相对简单的寒冷暴露疗法更有效地促进减肥。

Ye说:“我们现在的主要目标之一是弄清楚如何将食欲的增加与能量消耗的增加脱钩。我们还想弄清楚，这种由寒冷引起的食欲增加机制是否是身体用来补偿额外能量消耗的更广泛机制的一部分，比如在运动后。”

原文标题：

“Xiphoid nucleus of the midline thalamus controls cold-induced food seeking” was co-authored by Neeraj Lal, Samarth Aggarwal, Alan Zhang, Kristina Wang, Tianbo Qi, Zhengyuan Pang, Dong Yang, Victoria Nudell, and Li Ye, all of Scripps Research; Phuong Le and Gene Yeo of the University of California—San Diego; and Alexander Banks of Beth Israel Deaconess Medical Center.