麻省理工学院的神经生物学家发现，大脑中的一种神经胶质细胞在控制食欲和饮食行为方面发挥着重要作用。通过动物实验，研究人员发现激活这些细胞会导致暴饮暴食。相反，当这些细胞受到抑制时，食欲也会下降。
研究人员表示，这些发现可能有助于科学家开发治疗肥胖和其他食欲相关疾病的药物。大约十年前，神经胶质细胞仍然被认为是只为神经元提供营养支持的细胞。然而，近年来，神经胶质细胞在脑功能中的其他功能逐渐被科学家发现，并引起了越来越多的关注。这项研究是最新的进展。
“近年来，科学家们发现在一些神经退行性疾病中胶质细胞异常活化。也有越来越多的证据表明，神经胶质细胞在调节神经元功能和介导神经疾病方面发挥着重要作用。”麻省理工学院大脑与认知科学系的冯·郭萍教授如是说。冯也是麻省理工学院麦戈文脑研究所斯坦利精神病学研究中心和布罗德研究所的成员。
这项研究于10月18日在电子生活在线发布。冯是本文的通讯作者之一。另一位是新加坡生物想象联盟代谢医学实验室主任韩卫平教授。奈言臣博士是这篇文章的第一作者，他在新加坡生物成像联盟代谢医学实验室和麦戈文脑研究所从事博士后研究。
激发食欲
下丘脑是位于大脑深处的杏仁状结构，长期以来被认为是控制食欲、能量消耗、体温、包括睡眠和其他重要活动在内的昼夜节律的中心。然而，当研究大脑其他区域的神经胶质细胞时，陈乃颜发现许多神经胶质细胞在下丘脑被激活。
陈乃炎说:“我对下丘脑的神经胶质细胞的功能非常好奇。研究表明，这些细胞在其他大脑区域有一些神经调节作用。
在下丘脑，科学家发现了两组调节食欲的关键神经元——AGRP神经元和POMC神经元。AgRP神经元激活进食行为，而POMC神经元抑制食欲。
迄今为止，科学家们一直缺乏像神经元一样有效地刺激或抑制这些神经胶质细胞的技术，因此很难研究它们在调节食欲和其他大脑功能中的作用。事实上，神经胶质细胞约占大脑所有细胞的一半，它们起着重要的支持作用，是神经元的“缓冲垫”和相互连接的“桥梁”。
在这项研究中，研究人员应用了北卡罗来纳大学开发的一项新技术，研究一种叫做星形胶质细胞的神经胶质细胞。利用这项新技术，研究人员设计并合成了一种特殊类型的胶质细胞，其表面有一个受体，可以结合CNO(一种氯氮平衍生物)。这样，一旦CNO被用来刺激细胞，神经胶质细胞就会被激活。
麻省理工学院的研究小组发现，这种方法只能通过给予CNO来激活星形胶质细胞，并且对饮食行为有显著影响。
陈乃炎说:“我们发现，当给予能特异性激活这些细胞表面受体的化合物时，小鼠的觅食行为显著增加。”。“一般来说，老鼠白天不吃很多东西，但是当我们用CNO刺激这些神经胶质细胞时，它们白天的觅食行为显著增加。”
研究人员还发现，在短时间内(3天)，这些老鼠没有增加体重，因为它们吃得更多。
“这表明胶质细胞可能同时调节能量消耗神经元的活动，作为对过量食物摄入的补偿反应，”陈乃燕解释说。“可能还有许多其他类型的神经细胞同时发挥作用，以维持能量代谢的平衡。”
反过来，研究人员还发现，当星形胶质细胞的活动受到抑制时，这些老鼠吃得比正常情况少。
瑞典哥德堡大学神经内分泌学教授苏珊·迪克森认为，这项研究可能会极大地改写这一领域的理论。先前的理论认为神经胶质细胞的功能并不重要，但事实上它们可能发挥重要作用。
“神经胶质细胞为神经活动提供支持网络，当脑损伤和炎症发生时，神经胶质细胞将被大量激活。应该采取措施，”迪克森说，他没有参与这项研究。"这项研究表明，在正常生理条件下，神经胶质细胞也可能调节神经元的功能."
未知交互
星形胶质细胞如何特异性调节神经元？其作用机制尚不清楚。最新研究表明，神经胶质细胞可以分泌化学信号分子，如谷氨酸和三磷酸腺苷。如果是这样，这些化学介质可以在调节神经元活动中发挥作用。
另一个假设是，星形胶质细胞通过调节从神经元外围提取的神经递质的数量发挥作用，并最终间接影响神经元的活动。
冯目前正计划开发新的研究工具，帮助科学家进一步研究星形胶质细胞之间的相互作用及其调节食欲和饮食行为的机制。同时，冯希望通过进一步的研究，探索是否存在不同类型的星形胶质细胞在调节饮食行为，尤其是在疾病状态下发挥不同的作用。
他说:“对星形胶质细胞如何调节食欲、饮食和新陈代谢知之甚少。在未来，深入研究星形胶质细胞在调节这些生理活动中的不同功能对于理解相关疾病具有重要意义。”