编辑推荐：
在肥胖问题日益严峻的当下，为探究大脑控制食物摄入的机制，研究人员针对海马体（HPC）展开研究。他们发现背侧海马体（dHPC）中存在分别对脂肪和糖响应的神经元，这些神经元通过不同机制影响饮食选择和体重，为肥胖治疗提供了新方向。
在当今社会，肥胖已成为一个全球性的健康难题，严重威胁着人们的身体健康。我们每天都会面对各种各样的食物，大脑是如何决定我们吃什么、吃多少的呢？这背后的神经机制一直是科学家们努力探索的领域。过往研究虽已表明海马体（HPC）在食物摄入控制中发挥作用，但它的具体角色却充满争议。一方面，有研究显示 HPC 参与抑制食物摄入；另一方面，也有证据表明它可能促进进食。而且，HPC 中是否存在特定的促食欲神经元群体尚未明确，这一知识空白限制了我们对肥胖发病机制的理解，也阻碍了相关治疗方法的开发 。
为了深入探究这些问题，来自美国 Monell 化学感官中心、宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院以及南加州大学的研究人员展开了一系列研究。他们的研究成果发表在《Nature Metabolism》上，为我们揭示了海马体在控制食物摄入和肥胖发展中的关键作用。
研究人员采用了多种先进的技术方法。在动物实验中，他们使用了 FosTRAP小鼠模型，通过该模型可以标记对特定营养物质有反应的神经元。利用病毒载体进行基因操作，如注射携带特定基因的病毒来实现神经元的消融或激活。在行为学测试方面，运用了多种实验，包括食物摄入测量、口味偏好测试、记忆测试等，以此全面评估小鼠的饮食行为和记忆能力。还通过免疫组化和 RNAscope 技术来检测神经元的活动和基因表达情况 。
研究结果表明：
- 海马体对营养信号的响应：研究人员发现，摄入营养物质后，HPC 神经元会对来自肠道的营养信号做出反应。通过测量 Fos 免疫荧光（一种神经元活动的标记物），他们发现给小鼠胃内注射蔗糖或脂肪后，背侧海马体（dHPC）中特定神经元群体的 Fos 水平显著增加，且这些神经元在齿状回（DG）区域尤为富集。进一步研究证实，迷走神经是肠道营养信号传递到 dHPC 的关键途径，切断迷走神经会显著降低营养物质诱导的 dHPC Fos 表达 。
- dHPC 中不同的神经元群体：dHPC 包含对脂肪和糖分别做出反应的不同神经元群体。利用 FosTRAP小鼠比较神经元活动，发现对不同营养物质做出反应的神经元重叠很少，且这些神经元主要是谷氨酸能神经元。这表明 dHPC 中存在特定的神经元群体，分别编码脂肪和糖的摄入信号 。
- 神经元对饮食偏好和摄入的影响：研究人员通过基因靶向技术选择性地消融或激活 dHPC 中对脂肪或糖有反应的神经元，发现这些神经元对饮食偏好和摄入有显著影响。消融糖反应神经元会减少小鼠对蔗糖的摄入，而消融脂肪反应神经元则会降低对脂肪的偏好和摄入。激活这些神经元则会产生相反的效果，表明 dHPC 能够根据不同的营养物质做出精细的进食决策 。
- 神经元对记忆和动机的影响：dHPC 神经元在营养物质相关的记忆和动机中起着重要作用。在食物位置记忆任务中，消融糖反应或脂肪反应神经元会损害小鼠对相应营养物质位置的记忆，但对非食物相关物体的记忆没有影响。此外，脂肪反应神经元在促进脂肪摄入的动机中起关键作用，而糖反应神经元则与糖的空间记忆编码有关 。
- 对肥胖发展的影响：研究还发现，dHPC 中对脂肪和糖有反应的神经元是促食欲的，促进高热量饮食的摄入。删除这些神经元可以防止饮食诱导的肥胖，抑制糖反应神经元会减少高热量、高脂肪、高糖（HFHS）饮食在白天的摄入，抑制脂肪反应神经元则会降低高脂肪（HF）饮食的摄入，进而防止体重增加和脂肪积累 。
在讨论部分，研究人员指出，他们首次在 dHPC 中鉴定出两种未知的促食欲神经元群体，这些神经元在调节食物偏好、动机和记忆方面发挥着不同的作用。这一发现填补了我们对海马体在食物摄入控制中作用的理解空白，为肥胖干预提供了新的潜在治疗靶点。此外，研究还揭示了脂肪和糖激活不同 dHPC 神经元群体的可能机制，包括平行的肠道 - 大脑回路和模式分离等，为进一步研究大脑如何处理营养特异性信息提供了理论框架 。
总的来说，这项研究意义重大。它揭示了海马体在控制食物摄入方面的复杂作用，为我们理解肥胖的神经生物学机制提供了新的视角。通过明确 dHPC 中促食欲神经元群体的功能，为开发治疗肥胖的新策略奠定了基础。未来，基于这些发现，或许能够开发出更精准的治疗方法，帮助人们更好地控制体重，预防和治疗肥胖相关疾病。
