综述：全身稳态的营养感知：超越细胞水平

这篇综述系统阐述了动物体内多器官协同感知营养物质的机制，重点解析了肠道（EECs）、胰腺（β/α细胞）、门静脉和大脑（下丘脑神经元）等器官通过味觉受体（T1R2/T1R3）、代谢通路（mTORC1/AMPK）和神经内分泌信号（GLP-1/CCK）维持碳水化合物、氨基酸和脂质平衡的过程，为代谢疾病（如糖尿病、肥胖）的干预提供新视角。

　　

全身稳态的营养感知：超越细胞水平

系统营养传感器：器官水平的营养探测器

所有细胞都具备基础的营养感知能力，但特定器官的“系统营养传感器”能将局部营养信号转化为全身调控信号。葡萄糖通过GLUT2/SGLT1转运体和GCK激酶触发β细胞胰岛素分泌；氨基酸通过GCN2/mTORC1通路激活肠道L细胞释放GLP-1；脂肪酸则经由GPR120/CD36受体调控脂代谢。这些传感器构成了从细胞到有机体的多层次调控网络。

肠道对宏量营养素的感知

肠道内分泌细胞（EECs）是首道营养防线：L细胞通过CaSR受体感知芳香族氨基酸分泌GLP-1；I细胞通过GPR40响应脂肪酸释放CCK；K细胞则依赖GLUT2监测葡萄糖分泌GIP。值得注意的是，果蝇中类似的EECs通过DH31和CNMa肽响应蛋白质状态，揭示进化保守性。

肠道对微量营养素的感知

钙通过TRPV6通道和维生素D受体（VDR）动态调节吸收效率；锌依赖ZIP4转运体反馈调控。维生素B₁（THTR-2）和B₇（SMVT）的肠道吸收机制与微生物共生密切相关，果蝇研究显示肠道菌群产生的维生素可直接影响宿主营养选择行为。

胰腺β与α细胞的双向调控

β细胞的GCK-K_ATP通道轴像“葡萄糖计量器”，当血糖>8 mM时触发胰岛素爆发；α细胞则通过低糖激活的CPT1通路释放胰高血糖素。有趣的是，亮氨酸通过GPRC6A受体直接增强β细胞反应，形成氨基酸-葡萄糖协同感知。

门静脉：肝-脑对话的化学中继站

GLUT2⁺神经纤维像“营养天线”监测门静脉葡萄糖波动，通过迷走神经将信号传递至下丘脑。短链脂肪酸（SCFAs）可能通过GPR41/43受体激活类似通路，但具体机制仍需解密。

大脑：营养信息的终极整合者

下丘脑POMC神经元通过K_ATP通道感知葡萄糖抑制食欲，而AgRP神经元通过mTORC1响应亮氨酸促进进食。果蝇中DH44神经元像“糖度计”同时响应葡萄糖和谷氨酸，CN神经元则通过sNPF调控胰岛素（Dilp2）分泌，展示无脊椎动物的精巧调控模型。

果蝇模型中的系统营养感知

肠道R2区ECs通过GCN2检测必需氨基酸缺乏分泌CNMa，驱动蛋白质觅食行为；而共生的醋酸杆菌可合成亮氨酸阻断该信号。脂肪体分泌的FIT肽和GBP1/2像“蛋白质计量表”，通过胰岛素通路协调生长与代谢，为哺乳动物研究提供简化范式。

结论与展望

从肠道到大脑的“系统营养传感器”构成了动态监测网络，其失调与代谢疾病密切相关。未来研究需聚焦：①器官间营养信号传递的时空特征；②微生物-传感器互作机制；③基于进化保守靶点（如GPR120/mTORC1）的精准干预策略。这些发现或将革新糖尿病、肥胖等“营养感知失调”疾病的治疗格局。