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咀嚼和吞咽是進(jìn)食的重要步驟。食物的味道、硬度或粘度會(huì )激發(fā)口腔內和咽喉處不同的感覺(jué)。有證據表明，食物對口腔和食道的刺激能夠影響飽腹感的形成。然而，目前還不清楚咽喉部的神經(jīng)元是如何感受食物刺激并且將信號傳遞給中樞大腦的。
清華大學(xué)生命學(xué)院、清華IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院張偉研究員課題組研究了咽喉中機械力感受調節果蠅進(jìn)食的機制。果蠅的咽喉有豐富的感覺(jué)神經(jīng)元。其中，共表達機械力受體nompC和味覺(jué)受體Gr43a的神經(jīng)元可以被食物帶來(lái)的刺激激活，并將信號傳遞至大腦中的中間神經(jīng)元IN1。IN1神經(jīng)元作為整合饑餓狀態(tài)和食物信號的中樞，在饑餓的果蠅中接收到咽喉處的信號后，可以激活神經(jīng)肽MIP的釋放。MIP的釋放累計促進(jìn)果蠅的飽腹感形成。nompC突變果蠅與野生型果蠅相比進(jìn)食量顯著(zhù)上升，MIP突變果蠅也出現相似的表型，而激活I(lǐng)N1神經(jīng)元或MIP神經(jīng)元可以降低果蠅進(jìn)食量。這些結果表明，位于大腦中的神經(jīng)環(huán)路可以整合進(jìn)食過(guò)程中產(chǎn)生的機械力刺激和動(dòng)物自身的營(yíng)養狀態(tài)，協(xié)同調控進(jìn)食行為。
圖1. 咽喉部機械力感受調節果蠅進(jìn)食的神經(jīng)環(huán)路機制
圖2. 機械力受體nompC基因突變導致果蠅的進(jìn)食量上升
該項研究于11月10日在線(xiàn)發(fā)表在《細胞報道》（Cell Reports）期刊上，題目為“通過(guò)整合咽喉信號調節果蠅進(jìn)食的神經(jīng)環(huán)路（A Neural Circuit Integrates Pharyngeal Sensation to Control Feeding）”。清華大學(xué)生命學(xué)院2016級博士生楊婷婷為本文第一作者，張偉研究員為本文通訊作者。該研究工作得到國家自然科學(xué)基金委、北京市科委、清華大學(xué)自主科研基金和清華-IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院“Brain+X”種子基金、北京市腦科學(xué)與類(lèi)腦研究中心、清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心和清華大學(xué)IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院的支持。
