自助餐饮食通过上调海马BDNF-TrkB-CREB通路增强雄性大鼠对食物线索的奖赏敏感性

本研究发现长期摄入高脂高糖自助餐（CAF）饮食会显著增强雄性Wistar大鼠对食物相关线索的趋近行为，并诱发更高频率的50-kHz调频超声波（标记奖赏动机与积极情绪）。代谢层面CAF饮食引发肥胖、高血脂及瘦素抵抗；分子机制上特异性上调海马BDNF-TrkB-CREB信号通路，同时下调伏隔核区TrkB/CREB/Dnmt3A表达。研究通过双对照组设计揭示谷物基础饲料的组分差异对实验结果的影响，为肥胖研究中饮食模型选择提供重要方法论参考。

　　

Highlight

自助餐饮食增加食物摄入量、体重和肥胖程度。CAF喂养大鼠显著更多地探索空食物容器，并发出更高频率的50-kHz调频超声波（USVs）——这些是激励动机和积极情感的标志。CAF饮食还上调了海马体中的BDNF、TrkB和CREB，同时下调了伏隔核中TrkB、CREB和Dnmt3A的mRNA。

Discussion

本研究评估了CAF饮食在诱导对食物相关线索的探索和动机行为方面的潜力，以及其在产生与肥胖相关的生物特征、代谢和神经变化方面的有效性。这些评估是通过将CAF饮食与两种对照谷物基础（GB）饮食进行比较进行的，以确定结果是否因所使用的特定对照饮食而异，考虑到它们成分的差异可能会产生不同的结果。尽管我们的结果支持CAF饮食在大多数测量参数中的有效性，但两种对照饮食在某些结果上存在差异，强调了在CAF饮食实验中选择适当对照饮食的重要性。

CAF饮食诱导了预期的高热量摄入、体重增加和肥胖，这与先前的研究一致[4,57]。有趣的是，尽管CAF组摄入更多热量，但三组之间的瘦体重没有差异，表明CAF诱导的体重增加主要是由于脂肪量的增加。与C2相比，C1组显示出更高的食物效率和血清胆固醇水平，这可能是由于C1的碳水化合物含量更高（63% vs. 58%），脂肪含量略高（14% vs. 13%），尽管这些差异很小。这些发现表明，即使是标准实验室饲料的轻微成分差异，也可能导致代谢结果的显著不同。

在行为层面，CAF喂养的大鼠在空食物容器附近花费更多时间，并发出更多50-kHz USVs，尤其是调频（FM）类型，这些与积极情感状态和奖赏预期相关[19,20,58]。这表明CAF饮食增强了食物线索的激励显著性，即使在没有食物本身的情况下，这些线索也能引发强烈的动机和情感反应。这种对食物线索的增强反应性可能与成瘾性行为中观察到的类似，其中环境线索能够触发渴望和寻求行为。

在分子水平上，CAF饮食对BDNF-TrkB信号通路产生了脑区特异性的调节。在海马体中，CAF饮食上调了BDNF、TrkB和CREB的mRNA表达，这可能反映了突触可塑性的增强和对奖赏记忆的编码。相反，在伏隔核中，CAF饮食下调了TrkB、CREB和Dnmt3A的表达，这可能表明该脑区奖赏敏感性的降低或补偿性适应。这些发现揭示了CAF饮食对奖赏系统不同组成部分的复杂影响，可能通过表观遗传机制（如DNA甲基化）介导。

Conclusions

CAF饮食诱导了多食和肥胖，增强了对食物线索的激励显著性，并以脑区特异性方式调节了与BDNF-TrkB信号通路相关基因的表达。我们的研究表明，与获得对条件刺激的激励动机相关的奖赏处理和情绪调节发生了变化，这通过增加探索空食物容器的时间和调频叫声的频率（信号积极情感状态）表明。这些行为变化得到了分子发现的补充，显示CAF饮食差异调节了奖赏相关脑区中BDNF、TrkB、CREB和Dnmt3A的mRNA水平。