间歇性的食物摄入会激活肝细胞中的“GPS基因”，从而完成出生后肝脏的发育

喂养会激活肝细胞中的“GPS基因”。

　　

在哺乳动物中，肝脏在任何特定时刻检测身体的能量需求，并动员营养储备来满足它。这是一项重要的功能，它被细分为多个任务:从当激素胰岛素提醒需要能量时向血液中释放葡萄糖，到合成必需的脂肪或蛋白质。这些任务落在肝细胞上，肝细胞根据它们在肝脏中的空间位置来处理其中一个。

到目前为止，人们还不清楚肝细胞是如何分配与其定位相关的任务的。西班牙国家癌症研究中心(CNIO)的研究人员发现，一种名为mTOR的基因负责组织肝细胞位置图。

他们还发现，引发肝细胞特化的因素是出生后的喂养（用嘴吃东西）。不同之处在于出生前后营养物质到达机体的方式:一种情况下，营养物质通过脐带没有中断，另一种情况下，营养物质在用嘴进食时以间歇性的方式进入机体。有营养和没有营养的交替周期激活mTOR基因，导致肝细胞特化，从而完成肝脏的成熟。

这项研究由新陈代谢和细胞信号小组的负责人Alejo Efeyan领导，发表在《Nature Communications》上。

“mTOR基因就像GPS一样工作，告诉每个肝细胞根据它所占据的位置做什么，”第一作者Ana Belén Plata Gómez解释说。“mTOR就像肝脏中的管弦乐队指挥，将不同的音乐成分组织成部分，创造出代谢功能的协调(调谐)旋律。”

肝细胞排列在肝脏内，形成约15个同心细胞层的微小三维六边形。它在六边形中的位置决定了每个肝细胞的功能。

Efeyan解释说:“当肝脏在子宫内形成时，肝细胞的顺序已经确定，但在出生前，所有的肝细胞都做同样的事情，因为通过脐带提供的营养是恒定的。只有在出生后，当开始断断续续地用嘴吃东西时，这种供应才开始出现波动。”

然后，协调身体的需求和它所获得的资源，并开始任务的空间分配，就有意义了。

这种分布并不是随机的:“例如，接受食物的肝细胞执行需要更多能量的功能，如产生葡萄糖、一些脂肪和氨基酸。但它们都是高度协调的，它们的功能在许多情况下是互补的，就像在工厂生产线上一样，”Efeyan说。

寻找久坐生活方式的后果

在另一项调查过程中出现的这一发现令人惊讶。该研究小组正在研究肝脏成熟，以观察久坐不动的生活方式和暴饮暴食对当今社会的影响，在当今社会，身体一直在接受营养，并产生大量胰岛素。

为了重现这种情况，他们创造了转基因动物肝细胞模型，以检测持续升高的营养和激素(胰岛素)水平。他们观察到，在出生后，通过往嘴里喂(间歇性)，这些模型动物的肝脏从未设法使肝细胞的任务多样化。它们仍然处于功能不成熟的状态。

Plata Gómez，这篇论文的第一作者，当时明白这是因为他们无法检测到营养和胰岛素的波动。

与肠外喂养的比较

在模型动物中，对由mTOR基因协调的基因进行了遗传修饰。人们已经知道，这种基因干预了许多与能量消耗有关的功能，它可以通过食物和激素被激活。

“通过修改mTOR，这些肝细胞的空间分化丢失了，”Plata Gómez解释说。这给他们提供了线索:mTOR根据每个肝细胞的位置通知其功能。

该团队想要验证这一结果在多大程度上与现实生活中的相关性，而不是基因操作的背景。他们之所以能够做到这一点，要归功于与美国圣路易斯大学研究肠道外喂养的一组研究人员的合作。在这种喂养中，营养物质以恒定的方式直接供应到静脉中，没有波动。美国研究小组在新生猪身上进行了这一研究。

CNIO的研究人员发现，在这些动物的肝脏中，空间功能也没有被分割。