瑞金醫院內分泌團隊在Nature發表重磅論文：大腦能控制腸道吸油？中藥葛根素或成減肥“黑科技”

你有沒有想過，爲什麼有的時候，我們吃了很多高油脂的食物，卻沒有長胖？而有的時候，我們明明沒有吃很多，卻莫名奇妙地體重上漲？這背後，可能與這個秘密有關——大腦可以直接控制腸道的油脂吸收！

2024年9月11日，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院王衛慶、王計秋團隊在Nature雜誌發表了文章A brain-to-gut signal controls intestinal fat absorption，揭開了這個“腦腸軸”之間的秘密，並找到了來自中藥的“減肥神器”——葛根素。

大腦能控制腸道吸油？

生理學教科書普遍認爲，吃進去的油脂大多在小腸裡被吸收，且腸道油脂的吸收主要受腸道吸收表面積、膜兩側濃度差等因素的影響，是器官自主的過程，此前尚未有確鑿證據表明腸道油脂吸收受到中樞神經系統的調控。

而最近瑞金醫院的研究團隊發現，腸道油脂吸收受到大腦的直接調控；當這條“腦腸軸”通道受到抑制時，小腸上皮細胞的微絨毛變短，導致吸收表面積縮小，隨之油脂吸收減少、未被吸收的油脂從糞便中排出增加。此外，他們還篩選到中藥單體葛根素（源於中藥葛根）可抑制此“腦腸軸”的一羣特定神經元，實現排油減肥；雜誌同期配發“nature briefing”簡報予以述評。

也就是說，大腦可以通過一種“腦腸軸”的神經通道，直接調控小腸對油脂的吸收。

研究人員發現：當大腦中的迷走神經運動背核（DMV）的特定神經元被抑制後，小鼠的腸道油脂吸收能力顯著下降，而未被吸收的油脂則通過糞便排出。簡而言之，就是大腦通過這條“腦腸軸”，減少了腸道吸收油脂的能力。

中藥葛根素的神奇之處：

輕鬆“排油”

既然大腦能影響油脂的吸收，那有沒有辦法藉助這一方法幫助人們減肥呢？答案是：有！

經過大量化合物篩選，研究人員驚喜地發現，一種源自中藥葛根的成分——葛根素，可顯著降低Phox2bDMV神經元的電生理動作電位頻率，抑制神經元的電活動。也就是說，葛根素就像一個“指揮官”，通過調控大腦來減少油脂吸收，讓小鼠在攝入高脂飲食的情況下也能保持“苗條”。

葛根素到底是如何起作用的呢？研究發現，葛根素通過與大腦中的GABAAR受體結合，來抑制DMV神經元的活動。當GABAAR受體被激活時，神經元的電活動會減弱，從而減少油脂的吸收。

瑞金醫院內分泌團隊與國內外結構生物學團隊合作，獲得葛根素與GABAAR受體互作複合物的2.4 Å超高分辨率的結構圖像，解析了葛根素與GABAAR結合的關鍵位點，精確觀察到葛根素對受體通道孔徑的效應，結合電生理結果共同揭示葛根素抑制DMV神經元的機制。

也就是說，葛根素與GABAAR受體結合後，就像一把“鑰匙”完美地插入“鎖”中，精準地調節着大腦對腸道的“命令”。

研究還發現，當大腦中的DMV神經元受到抑制時，小腸的微絨毛的長度也會發生變化。微絨毛變短，吸收表面積減少，導致腸道吸收油脂的能力大幅降低。

開啓減肥新方向

該研究通過操縱DMV神經元的活性發現其在空腸油脂吸收調節中的作用，還發現葛根素通過抑制GABAAR受體α1亞基(GABRA1)陽性的DMV神經元來促進脂肪排泄和體重減輕。這些發現首次證明了一個以前未知的控制腸道脂肪吸收的“腦腸軸”，並確定了一種適用的藥物——葛根素。

（腦幹部位的迷走神經運動背核（DMV）可以長程支配空腸微絨毛（microvilli）的長度；當通過中藥單體葛根素（Pue）或化學遺傳（hM4D(Gi)）抑制DMV神經元后，小腸絨毛長度變短，油脂吸收能力減少，實現減肥效果。）

美國亞利桑那大學的專家Frank Duca在評論中指出：“The authors demonstrate an extremely novel brain–gut signal that regulates fat absorption in the intestine, opening up many new research avenues”。

據悉，該工作得到國內外多個科研團隊的合作支持，張春雷博士、戎偉芳教授、南發俊研究員、張兵副研究員、楊秀娜副研究員、饒子和院士、寧光院士等作者做出重要貢獻。馬欣然研究員、沈偉研究員、胡霽教授、佔成教授、束剛教授、徐寧龍研究員、R. Piskorowski教授、曾藝研究員等先後爲該工作提供建議或實驗材料，Chi-Chung Hui（許志忠）教授爲論文修訂提供重要建議。

上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院呂茜茜、薛文志、劉瑞欣、馬勤耘，英國劍橋MRC V. Kasaragod，以及上海科技大學孫珊爲該研究的共同第一作者，上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院王衛慶、王計秋爲論文的共同通訊作者。

編輯｜張子晴