胰島素，飯前一噴就能瘦？

撰文 Marissa Shieh

來源 POPULAR SCIENCE

翻譯 郭懌暄

審校 葛鵬

許多人依賴注射胰島素維持正常的血糖水平。在胰島素給糖尿病帶來巨大幫助近一個世紀後，這種激素開始有了引人注目的新用途。

7月18日，一項發表在《自然通訊》的最新研究提到，沒有糖尿病的人將來可能也會在進餐時使用胰島素，只不過它將成為一種抑制食慾的鼻腔噴霧。

醫學院的神經科學家 Stefanie Brassen 說：「我們發現胰島素不僅與食物代謝相關，還起著調節享樂性貪食的重要作用。」換句話說，它不僅能幫助你調節身體里無盡的能量需求，還能阻止我們為了開心而進食。

該團隊對48名志願者進行研究：其中28名被試者胰島素敏感性正常，另外20人的細胞無法有效地對胰島素產生應答，即胰島素抵抗。科學家們讓被試者在接受 fMRI 掃描的同時對一系列食物和非食物根據喜歡程度進行評分。他們先後進行兩次測試，兩次測試間隔大約一周。為了讓被試者在美味的食物面前能表現出本能的反應，每一次測試前志願者經過10個小時過夜禁食，通過鼻子吸入8次胰島素或安慰劑。大約半小時後，胰島素到達他們的大腦，志願者將對多種食物和非食物進行滿分4分的好惡評價。與此同時進行腦部掃描，通過觀察實時血流來捕捉真實的大腦活動。

神經科學家發現，相比吸入安慰劑的對照組，具有正常胰島素敏感性的被試者在吸入胰島素後對食物圖片的喜歡程度降低5%。事實上，對於有的被試者，對食物的興趣下降達27%之多。腦部掃描也呈現出相似的結果。

Brassen 指出，這是首次發現胰島素對人類行為和大腦中的獎勵通路有直接影響。通常，當人們看到美味的食物時，這些食物會誘發獎勵通路釋放神經遞質多巴胺，而多巴胺可以激勵我們去尋找食物。

神經生物學家們設想他們可以減弱這一反應。當大腦中有額外的胰島素時，細胞間就會停止相互大喊：這些東西看起來好好吃呀！——就像是胰島素促使細胞產生了「聽覺障礙」，或是「交流障礙」。隨著大腦獎勵通路上的胰島素受體被胰島素完全佔據，多巴胺很難再進入細胞並將信號傳遞下去。對食物的渴望就從「大喊大叫」變成了「低聲細語」。

然而，對於那些存在胰島素抵抗（對胰島素不敏感產生高血糖）的被試者，胰島素鼻腔噴霧並不能減弱食慾。胰島素抵抗可能源於被試者頻繁的暴飲暴食，但年紀的增長更可能帶來同樣的問題。對於這些個體，實驗的結果並不明確。在一些例子中，被試者在使用鼻腔噴霧後，甚至表現出更旺盛的食慾。

Brassen 稱出現這種情況的原因尚不清晰。也許是因為在這些人的細胞中，胰島素本來就沒什麼效果，使得這種激素很難真正地影響多巴胺的釋放。但Brassen 指出對於大多數個體，胰島素抵抗是可逆的。因此，研究團隊已經開始探索，觀察三個月的飲食熱量限制是否能夠糾正這些被試者的胰島素功能——進而使得噴霧變得有效。

事實上，「對如何解決大腦中胰島素抵抗的研究是一項浩大的工程。」來自蒂賓根大學醫學心理學和行為神經生物學的醫學心理學家 Manfred Hallschmid 說道。Hallschmid 建議研究者重新做一遍這個實驗，給予被試者更高劑量的胰島素，或是胰島素增敏劑來克服被試者對胰島素不敏感的問題。

研究者之所以選擇鼻腔噴霧並非是為了鼓勵某種簡單方便，反烏托邦式的餐前儀式。而是因為這是此類實驗最好的給藥方式。在過去的研究中，研究者將激素直接注射到動物大腦中。然而，這個方法並不適用於人類。

並且在身體其他部位進行正常的胰島素注射也無法達到抑制食慾的效果。一方面，這種注射可能導致志願者的血糖驟降。另一方面，注射很難讓激素通過堅不可摧的血腦屏障。這個屏障將大腦不需要的物質拒之門外，而對於像胰島素這樣的大分子，進入腦內是一個巨大的挑戰。事實上，直到20世紀70年代，科學家才意識到我們大腦中也存在胰島素。通過鼻腔噴霧，研究者就可以繞過所有問題，直接將胰島素通過嗅覺神經送進中樞神經系統。

事實上，科學家們並不是第一次嘗試使用胰島素噴霧。一項臨床研究正在探索這種噴霧能否幫助阿爾茲海默症患者。結果顯示，胰島素受體在大腦內分散分布，遍布了控制記憶、認知等功能區域。因此也許有一天我們會用胰島素噴霧來限制暴飲暴食，保持健康——同時也保護我們免遭因年齡增大出現的記憶喪失的困擾。

論文基本信息

【標題】Central insulin modulates food valuation via mesolimbic pathways

【作者】Lena J. Tiedemann, Sebastian M. Schmid, Judith Hettel, Katrin Giesen,Paul Francke, Christian Büchel & Stefanie Brassen

【期刊】Nature Communications

【日期】18 July 2017

【DOI】doi:10.1038/ncomms16052

【摘要】

Central insulin isthought to act at the neural interface between metabolic and hedonic drives toeat. Here, using pharmacological fMRI, we show that intranasal insulin (INI)changes the value of food cues through modulation of mesolimbic pathways.Overnight fasted participants rated the palatability of food pictures andattractiveness of non-food items (control) after receiving INI or placebo. Wereport that INI reduces ratings of food palatability and value signals inmesolimbic regions in individuals with normal insulin sensitivity. Connectivityanalyses reveal insulinergic inhibition of forward projections from the ventraltegmentum to the nucleus accumbens. Importantly, the strength of thismodulation predicts decrease of palatability ratings, directly linking neuralfindings to behaviour. In insulin-resistant participants however, we observereduced food values and aberrant central insulin action. These data demonstratehow central insulin modulates the cross-talk between homeostatic andnon-homeostatic feeding systems, suggesting that dysfunctions of these neuralinteractions may promote metabolic disorders.

【鏈接】https://www.nature.com/articles/ncomms16052

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