终纹床核(BNST)：整合内外信号调控摄食行为的通用大脑中枢

Cell期刊最新研究揭示，终纹床核(BNST)作为摄食行为控制的关键中枢，整合来自杏仁核的味觉信号和下丘脑的饥饿信号，通过单细胞功能成像技术证明其神经元集群活动能够编码刺激特性和内部状态，该发现为理解摄食调控机制提供了新范式，并为肥胖和恶病质等病理状态的干预提供了新靶点。

　　

当我们品尝甜食时，大脑如何将这种愉悦的味觉体验转化为实际的摄食行为？为什么饥饿时会对食物产生更强烈的欲望？这些日常生活中常见的现象背后，隐藏着大脑神经回路的精密调控机制。尽管科学家们已经在味觉感知和摄食调控领域取得了重要进展，但对于连接感官信号与内部状态、最终驱动摄食行为的中枢神经机制仍知之甚少。

味觉系统通过标记线机制介导先天行为偏好，如对甜味的吸引和对苦味的厌恶。然而，这种行为并非固定不变，而是受到内部状态的强烈调制。饥饿状态下，动物对甜味刺激的摄食反应会增加3-4倍；钠缺乏时，动物甚至会摄取通常厌恶的高浓度盐溶液。这种灵活性表明大脑中存在一个通用的"摄食调节旋钮"，能够根据生理需求调整对不同刺激的摄食反应。

为了揭示这一机制，哥伦比亚大学Charles S. Zuker团队在《Cell》杂志上发表了最新研究成果。研究人员综合运用单细胞RNA测序(scRNA-seq)、光纤光度记录、显微内窥镜钙成像、光遗传学和化学遗传学等技术手段，通过对小鼠模型的研究，系统阐明了终纹床核(bed nucleus of the stria terminalis, BNST)作为摄食行为控制中枢的关键作用。

研究首先通过单细胞RNA测序技术鉴定出中央杏仁核(central amygdala, CEA)中特异性响应甜味刺激的强啡肽原(prodynorphin, Pdyn)阳性神经元。这些神经元不仅对甜味刺激表现出特异性反应，而且其光遗传学激活能够将中性刺激(水)转化为吸引性刺激，驱动动物进行摄食行为。

通过神经环路追踪技术，研究人员发现CEA Pdyn神经元直接投射到BNST，并且特异性激活这条通路能够促进甜味刺激的摄食反应。重要的是，这种激活只有在动物实际摄入液体时才有效，说明该通路特异性地调控消费行为而非奖赏价值。

研究进一步发现，BNST作为整合中枢，接收来自下丘脑刺鼠相关蛋白(agouti-related peptide, AGRP)神经元的饥饿信号。在饥饿状态下，AGRP神经元的活动增强，通过投射到BNST，显著放大甜味刺激引发的BNST神经元反应，从而增加摄食行为。单细胞钙成像显示，饥饿状态招募了约40%新的甜味响应神经元，改变了BNST的神经元集群编码。

不仅对甜味刺激，BNST同样调控对其他重要营养素的摄食行为。钠缺乏状态下，BNST神经元对盐刺激的反应显著增强，驱动动物摄取高浓度盐溶液。光遗传学激活BNST中的囊泡γ-氨基丁酸转运体(vesicular GABA transporter, VGAT)神经元能够广泛促进对各种刺激(包括甜味、盐、脂肪甚至通常厌恶的苦味)的摄食行为，而抑制这些神经元则全面抑制摄食反应。

研究的临床意义体现在对体重调节的双向控制上。在化疗诱导的恶病质小鼠模型中，化学遗传学激活BNST VGAT神经元能够有效防止体重下降；而在饮食诱导的肥胖(diet-induced obesity, DIO)模型中，抑制BNST活动可导致显著的体重减轻，效果与GLP1R激动剂司美格鲁肽(semaglutide)相当。重要的是，研究发现司美格鲁肽能够特异性激活BNST中的蛋白激酶Cδ(PKCδ)阳性神经元，提示BNST可能是GLP1R激动剂发挥作用的新靶点。

研究人员通过单细胞功能成像技术证明，BNST神经元集群的活动模式不仅编码刺激特性(甜味vs.盐味)，还能够区分动物的内部状态(饱食、饥饿或钠缺乏)。基于群体神经元活动的解码器能够以约80%的准确率预测刺激和内部状态的组合。

研究结论表明，BNST作为大脑摄食行为的"通用调节旋钮"，整合来自杏仁核的感官特异性信号和下丘脑的内部状态信号，通过调节神经元集群活动来灵活控制摄食行为。这种机制不仅适用于甜味和饥饿状态，也适用于盐味和钠缺乏状态，体现了其对多种摄食行为的统一调控作用。

该研究的创新性在于发现了一个能够整合多模态感官信号和内部状态信息、统一调控摄食行为的中枢节点，突破了以往研究中对特定摄食行为(如进食)或特定内部状态(如饥饿)的局限。研究结果不仅深化了对摄食行为神经机制的理解，还为治疗肥胖、恶病质等与摄食紊乱相关的疾病提供了新的潜在靶点。特别是发现BNST可能是GLP1R激动剂的作用靶点之一，为开发更精准的体重管理策略提供了重要启示。