Nature和Science 共同揭秘饥饿的秘密！
人为什么会饿？这是个一直以来大家都十分关心的问题。
虽然我们每次都说“肚子饿了”或“肚子好饱”，但实则，胃肠道受自主神经控制，它的排空与否和是否需要进食其实并不能被自我所感知，人类感觉饿的原因或许还是在我们的大脑里。
Science揭秘大脑中饥饿开关的秘密
4月15日，魏兹曼科学研究所的研究人员与伦敦皇后玛丽大学和耶路撒冷希伯来大学的研究团队共同揭示了针对饥饿感总开关——黑皮质素受体4（MC4受体）的激活机制。当该受体被激活时，人们感到饱腹感，当该受体失活时，人们感到饥饿。
此外，他们还阐明了用于治疗肥胖症的药物setmelanotide（Imcivree）是如何激活该开关的。这些发现为控制饥饿的方式提供了新的启示，并可能有助于开发改进的抗肥胖药。该研究结果发表在《科学》（Science）上。
MC4受体存在于称为下丘脑的大脑区域中-神经元簇中，该神经元通过处理各种与能量有关的代谢信号来计算人体的能量平衡。
当MC4激活或“打开”时（通常是打开的），它会发出使我们感到饱腹的命令，这意味着从大脑的角度来看，我们的默认状态是饱腹感。
当我们的能量水平下降时，下丘脑簇会产生“进食时间”激素，该激素会失活或关闭MC4受体，发出“变得饥饿”的信号。
吃完饭后，会释放出第二个“我吃饱了”的荷尔蒙。它与MC4上的同一活性位点结合，取代了饥饿激素并重新打开了受体-使我们回到了饱腹感默认值。MC4受体失活的突变会使人持续感到饥饿。
MC4是诸如setmelanotide等抗肥胖药的主要靶标，但是直到现在，还不知道这种饥饿开关到底是如何工作的。
这项新研究缘起于特殊的一家人：在这个家庭中，至少有8名成员由于持续的饥饿而严重肥胖。他们中大多数人的体重指数（BMI）超过70，是一般人的3倍！
研究者意外发现，导致这些家庭成员严重肥胖的原因是由于家庭中发生的单一突变：一个影响MC4受体的突变。
然后她求助于魏茨曼化学与结构生物学系的Moran Shalev-Benami博士，询问电子显微镜的新进展是否可以帮助解释这种特殊的突变如何产生如此破坏性的效果。
Shalev-Benami决定对MC4的结构进行研究，并邀请以色列以客座科学家的身份加入她的实验室。以色列与实验室的博士后研究员Oksana Degtjarik博士一起从细胞膜中分离出大量纯净的MC4受体，让它与setmelanotide结合并使用低温电子显微镜确定了其3D结构。
3D结构表明，setmelanotide通过进入其结合口袋来激活MC4受体-直接启动了饱腹感的分子开关，甚至比天然饱腹激素更有效。
事实证明，该药物具有令人惊讶的辅助作用：钙离子进入结合口袋，增强了药物与受体的结合。在生化和计算实验中，科学家发现，与药物相似，钙有助于饱腹激素激活MC4受体，同时干扰饥饿激素并降低其活性。
显然，饱腹感信号可以与饥饿信号成功竞争，因为它受益于钙的帮助，这有助于大脑在进食后恢复饱腹感。
MC4的结构还表明，药物的进入会引起受体的结构变化。这些变化似乎会引发神经元内的信号，从而导致饱胀感。
这项研究解释了MC4受体的突变如何干扰这种信号传递，导致无休止的饥饿并最终导致肥胖。
此外，科学家们从MC4结构中发现了它与同一家族相似受体的区别，根据这这一结果，后续可以设计仅与MC4结合的药物，避免可能由于与其他受体相互作用而引起的副作用。
该研究的发现可以帮助开发出更好，更安全的抗肥胖药物，这些药物将更精确地靶向MC4R。
Nature子刊：为什么有的人更容易饿？
巧合的是，4月12号，《自然》旗下期刊Nature Metabolism杂志上的一项研究也探索了为什么有的人总是比别人更容易感到饿？研究结果显示，可能是血糖在作祟！在进食后几个小时，血糖水平出现大跌的人，最终会比其他人饥饿感更强。
clevelandclinic
该研究由英国伦敦大学国王学院、利兹大学、美国哈佛医学院、麻省总医院等在内的多国的专家共同开展，研究结果来自世界上最大的正在进行的营养研究计划PREDICT，主要关注真实生活环境中对食物的反应，寻找即使在控制卡路里的饮食中也难以减肥的原因，以及在饮食和健康方面了解个人新陈代谢的重要性。
研究团队收集了1070人在两周内吃完标准化早餐和自由选择的餐食后的血糖反应和其他健康标志物的详细数据，共有8000多份早餐和7万多份餐食。标准早餐均以松饼为主，在控制相同的热量前提下，在碳水化合物、蛋白质、脂肪和纤维等方面的成分有所不同。
参与者佩戴贴式连续血糖监测仪(CGM)来测量他们在整个研究期间的血糖水平，以及一个可穿戴设备来监测活动和睡眠。通过收集应用程序记录饥饿感确切的时间。此外，参与者还进行了空腹血糖反应测试（口服葡萄糖耐量试验），以测量他们的身体对糖的处理情况。
在比较参与者吃同样的测试餐时的情况后，研究人员发现参与者之间的血糖反应有很大差异。
以往研究进食后的血糖，都集中在餐后头两个小时内水平的升降方式，即所谓的血糖峰值。然而，在分析数据后，PREDICT团队注意到，一些人在这个初始峰值后的2-4小时内经历了显著的 '糖分骤降'，他们的血糖水平在回升之前迅速降至基线以下。
参与者血糖情况
与血糖较平稳的参与者相比，即便他们上一餐吃得一样，血糖快速下降的人饥饿感增加了9%，吃下一餐的时间提早了半小时左右。
同时，这类参与者在早餐后的3-4小时内往往会多摄入了75大卡的热量，全天多摄入约312大卡。这种饮食模式更是可能会导致一年内增重20磅（约等于9公斤）。！
事实上，此前人们一直怀疑血糖水平在控制饥饿方面发挥着重要作用，但之前的各种研究结果并不确定。而如今该研究结果很明显地表明，与进食后的初始血糖峰值反应相比，糖分的下降更能预测饥饿感和随后的卡路里摄入量，这也改变了我们对血糖水平和所吃食物之间关系的思考。
伦敦国王学院遗传流行病学教授、ZOE的科学联合创始人Kim Spector总结道：'食物很复杂，人类也很复杂，但我们的研究终于打开饮食与健康之间的黑匣子。
我们很高兴能够将这一尖端科学转化为家庭营养和微生物组测试，使每个人都有机会发现他们对食物的独特反应，以最好地支持他们的新陈代谢和肠道健康。”
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