Cell子刊：为什么你总想吃肉？科学家发现背后的“饥饿开关”

当面对多种食物选择并最终选择一种时，决策过程的因素可能比之前假设的更生理。由彭宁顿生物医学研究中心的克里斯托弗·莫里森博士领导的一组科学家最近发现，激素成纤维细胞生长因子21 （FGF21）在大脑奖励机制中起着重要作用，比如那些涉及饮食选择的机制。

　　

当人们面对多种食物选择并最终做出选择时，这一决策过程中的因素可能比之前认为的更具生理学基础。由彭宁顿生物医学研究中心的克里斯托弗·莫里森博士领导的一组科学家最近发现，成纤维细胞生长因子21（FGF21）在大脑奖励机制中发挥着重要作用，这些机制涉及饮食选择。

这一发现发表在该研究团队最近的论文《FGF21在大脑中起作用，驱动宏量营养素特异性的行为动机和大脑奖励信号》中，该论文发表在2025年1月的《分子代谢》杂志上。研究数据表明，FGF21激素作用于大脑，通过增强富含蛋白质食物的奖励价值来诱导蛋白质特异性食欲。

“有趣的是，这不仅仅是普通的饥饿感——这是一种非常特定的蛋白质食欲，”彭宁顿生物医学研究中心基础科学副主任克里斯托弗·莫里森博士说，“当蛋白质受限时，FGF21在大脑中发挥作用，开启一个分子开关，使富含蛋白质的食物更具奖励性，并促使动物去寻找它们。许多人难以保持均衡饮食。了解身体如何自然调节蛋白质食欲，可能会带来促进健康饮食的更好策略。”

在研究中，处于低蛋白饮食的动物特别努力地获取液体蛋白质奖励，而不是碳水化合物、脂肪或甜味奖励，与正常饮食的动物相比。然而，如果FGF21在大脑中的作用被阻断，这种蛋白质特异性动机就会丧失。

研究人员随后使用一种复杂的神经科学技术——光纤光度法，来评估营养物质如何激活腹侧被盖区（VTA）内的多巴胺神经元，VTA是一个与奖励相关的大脑区域。他们发现，蛋白质限制会改变多巴胺反应，在对照动物中，碳水化合物更能强烈激活多巴胺神经元，而在蛋白质受限的动物中，蛋白质更能强烈激活多巴胺神经元。重要的是，这种奖励信号的转变在缺乏FGF21的动物中消失了。

“这是一个了不起的例子，展示了激素信号如何调节大脑的奖励系统以驱动特定的营养食欲，”莫里森博士解释说。

“这一最新发现展示了我们不断探索身体中某些基因、蛋白质和营养物质功能的旅程，同时也突显了彭宁顿生物医学研究中心为更广泛的科学界所贡献的核心价值，”彭宁顿生物医学研究中心主任约翰·基兰博士说，“了解大脑如何驱动特定的营养偏好一直是代谢研究中的长期挑战。这项工作展示了彭宁顿生物医学研究中心的综合方法——结合分子生物学、神经科学和行为研究——如何解开复杂的生物学谜团。我赞扬莫里森博士及其团队进行了这项广泛的研究，并期待因这一发现而产生的更多发现。”

FGF21激素在肝脏中产生，此前已被认为是能量平衡的调节因子，并在葡萄糖代谢中发挥作用。这项新发表的研究强调了其对中枢神经系统的重要影响。

该研究得到了美国国立卫生研究院的资助，反映了彭宁顿生物医学研究中心致力于推进对营养和代谢背后生物学机制的理解。