《細胞》子刊：還有這種操作？嗅覺太靈敏容易發胖，嗅覺變差脂肪燃燒加快！｜科學大發現

「哎！你的鼻子真好！這麼淡的味道都聞得到！」是了，通常在生活中，「嗅覺敏銳」都是種誇獎，是個讓人羨慕的特質。但是！一項新的研究發現，攝入脂肪量相同的食物時，嗅覺敏銳可能會讓你更容易發胖！

居然還有這種操作？這個神奇的研究由加州大學伯克利分校的團隊完成，研究發表在《細胞 代謝》雜誌上[1]。

研究通訊作者Andrew Dillin教授

過去，研究人員認為，嗅覺的喪失會使食物的攝入量減少，比如患阿爾茨海默氏病和帕金森病的患者往往都會出現嗅覺障礙，而同時他們也有厭食的癥狀[2]。然而新的研究推翻了這個猜想！

研究人員對小鼠進行了基因修飾，讓小鼠嗅覺神經元（OSN）表面可以表達白喉毒素受體，接下來再注射白喉毒素，兩者結合後毒素進入小鼠OSN，OSN被「毒殺」，小鼠會暫時性的失去嗅覺（大約需要每3周注射一次）。在普通飲食餵養5個月後，失去嗅覺和嗅覺正常的小鼠體重都沒有明顯變化。但高脂飲食的小鼠就不一樣了！儘管兩組小鼠的體重都有了上漲，但是失去嗅覺的小鼠比嗅覺正常的小鼠體重要少16%！

而且更「可怕」的是，根據研究人員的觀察，這些失去了嗅覺的小鼠不但食慾沒有減弱，相反，它們吃的比嗅覺正常的小鼠還要多！所以研究人員之前的猜測果然是錯了。

為了重複論證他們「嗅覺喪失會使小鼠不容易發胖」的結論，研究人員換了另一種毒殺神經元的方法。他們讓小鼠吸入載有白喉毒素受體的腺病毒載體，再給它們注射白喉毒素，小鼠同樣失去了嗅覺。在這組小鼠中，研究人員同樣觀察到了類似現象。兩組嗅覺正常的高脂飲食小鼠中，增重最多的體重達到60g，幾乎是失去嗅覺組小鼠的2倍！

既然攝入食物的量沒有變少，那麼吃下去的脂肪都到哪裡去了呢？通過對小鼠體內脂肪細胞的追蹤，研究人員發現，失去嗅覺的小鼠棕色脂肪細胞明顯增多。在我們的體內存在兩種脂肪細胞，一種叫白色脂肪細胞，一種叫棕色脂肪細胞。白色脂肪細胞負責囤積脂肪，儲存能量，而棕色脂肪細胞負責分解白色脂肪，消耗能量。所以，當失去嗅覺的小鼠體內棕色脂肪細胞增加後，小鼠快速「燃脂」，自然就不會像嗅覺正常的小鼠一樣發胖了。

棕色脂肪細胞在普通小鼠（Control）和失去嗅覺小鼠（OMP^DTR）中的對比

那麼又是什麼原因使得它們的棕色脂肪細胞增多呢？這就要從神經層面來解釋了。過去的研究發現，在機體處於劇烈活動或不良環境時起著重要作用，維持內環境穩定性的交感神經系統可以調節脂肪組織的「燃燒」和棕色化，而交感神經系統中信號的傳遞需要兒茶酚胺類神經遞質（通常包括去甲腎上腺素、腎上腺素和多巴胺）[3]。

在失去嗅覺的小鼠體內，研究人員發現，去甲腎上腺素的水平急劇增高。而作為β-腎上腺素受體的主要激動劑，它可以增強β-腎上腺素受體活性，β-腎上腺素受體活性的增加延長也能誘導皮下棕色脂肪細胞的產生，加快能量的消耗[4]。所以，這也就是失去嗅覺的小鼠棕色脂肪細胞增加的原因了。

在簡單推測出了嗅覺喪失對體重增長的調節機制後，研究人員又進行了新的嘗試，他們想知道，對於已經發胖了的小鼠，嗅覺喪失能不能幫它們「減肥」呢？如果可以的話，那麼這似乎對人類也有一點借鑒價值啊。

結果真的讓他們感到驚喜，那些已經發生了肥胖的小鼠喪失嗅覺後，即使繼續高脂飲食，體重居然還是變輕了！小鼠過高的血糖水平也有了一定的下降，不但如此，研究人員還發現，它們減輕的體重基本都是來自於脂肪的減少，而瘦體重（非脂肪成分，主要為骨骼和肌肉等）幾乎沒有變化！簡直太神奇了！

失去嗅覺的肥胖小鼠（紅）和普通的肥胖小鼠（黑）脂肪量（左）和瘦體重（右）的對比

這些實驗都表明，嗅覺靈敏度降低會改變脂肪的代謝，研究人員最後又進行了一個「反向實驗」，他們想知道，提高嗅覺的靈敏度，讓小鼠獲得一個嗅覺超靈敏的「超能力」，是不是也能改變代謝，讓小鼠變得更胖？

但是如何讓小鼠獲得「超能力」？通過早年間的研究成果，研究人員注意到，胰島素樣生長因子-1（IGF1）是影響嗅覺神經元再生的因素[5]，它的受體的減少能夠增強嗅覺神經的生長能力，改善嗅覺功能[6]。基於此，研究人員創建了IGF1受體缺失的小鼠模型，經過嗅覺測試，這些小鼠確實表現出了比普通小鼠更加靈敏的嗅覺。

在普通飲食餵養了12周後，研究人員發現，嗅覺超靈敏小鼠和普通小鼠的體重增長几乎沒有差異，這好像和預想的不太一樣啊？不要急，等到第40周時，差異就明顯起來了，嗅覺超靈敏的小鼠體重大約比普通小鼠多了1/3！尤其是性腺和腹股溝位置的脂肪囤積最為明顯。

C：12周以內嗅覺超靈敏小鼠（紅）和普通小鼠（黑）體重的增長情況以及第40周是的對比

D：小鼠的總脂肪量（whole fat）、性腺位置脂肪量（gWAT）、腹股溝脂肪量（iWAT）和棕色脂肪量（BAT）的對比

這是不是意味著對於人類來說，失去嗅覺就能減肥或是不發胖呢？這是沒有得到驗證的，而且研究人員也指出，除了鼻子以外，我們的嘴也會承擔一些嗅覺感受器的功能，所以如果只是捂住鼻子，那大概是沒有用的。研究人員表示，如果在人類中能夠驗證這一現象的話，他們還是希望能夠從神經通路入手來開發相應的抑制劑，而不是以影響嗅覺能力為代價。

參考資料：

[1] Riera C E, Tsaousidou E, Halloran J, et al. The Sense of Smell Impacts Metabolic Health and Obesity[J]. Cell Metabolism, 2017, 26(1): 198-211. e5.

[2] http://news.berkeley.edu/2017/07/05/smelling-your-food-makes-you-fat/

[3] Bartness T J, Song C K. Thematic review series: adipocyte biology. Sympathetic and sensory innervation of white adipose tissue[J]. Journal of lipid research, 2007, 48(8): 1655-1672.

[4] Petrovic N, Walden T B, Shabalina I G, et al. Chronic peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) activation of epididymally derived white adipocyte cultures reveals a population of thermogenically competent, UCP1-containing adipocytes molecularly distinct from classic brown adipocytes[J]. Journal of Biological Chemistry, 2010, 285(10): 7153-7164.

[5] Pixley S K, Dangoria N S, Odoms K K, et al. Effects of Insulin‐Like Growth Factor 1 on Olfactory Neurogenesis In Vivo and In Vitro[J]. Annals of the New York Academy of Sciences, 1998, 855(1): 244-247.

[6] Chaker Z, A?d S, Berry H, et al. Suppression of IGF‐I signals in neural stem cells enhances neurogenesis and olfactory function during aging[J]. Aging Cell, 2015, 14(5): 847-856.

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