秀丽 隐杆线虫 （C. elegans ）吃得 越少，脂肪流失得越慢。
现在，斯克里普斯研究中心的科学家们发现了这种情况的原因：在禁食期间，蠕虫肠道产生的一种小分子会进入大脑，并在此期间阻断脂肪燃烧信号。
虽然他们在蠕虫体内发现的确切分子尚未在人类身上进行研究，但这项新工作有助于科学家们更好地理解肠道和大脑之间复杂的相互作用。
它还可以揭示为什么禁食–在一段时间内不进食–会产生与人摄入的卡路里量无关的益处。
这项新研究发表在2024年8月 11日的《自然通讯》（Nature Communications ）上。
新研究的第一作者、斯克里普斯神经科学研究教授 Supriya Srinivasan 博士领导的研究人员首次发现， 禁食向大脑传递的信息超出了单纯的卡路里剥夺。这些发现让他们开始思考，其他动物（包括哺乳动物）的内脏中是否也会产生一些分子，来解释禁食对健康的一些影响。

肠道细胞产生的胰岛素分子通过大脑影响脂肪代谢

研究人员早就知道，大脑控制着人类、其他哺乳动物和线虫等模式生物体内脂肪的产生和分解。
2017 年，斯里尼瓦桑的研究小组发现了一种刺激线虫肠道脂肪燃烧的大脑激素 FLP-7。
然而，线虫 的肠道中没有感觉神经，因此科学家们一直在努力破解反向交流途径：肠道如何向大脑发出信号？
专家们知道，改变肠道中的新陈代谢可以改变大脑神经元的特性，但令人费解的是，这究竟是如何发生的。 在这项新研究中，斯里尼瓦桑和她的同事们逐一从elegans 的肠道中移除了 100 多种信号分子，并测量了它们对大脑中 FLP-7 生成的影响。
他们发现了一种对FLP-7有重大影响的分子：一种被称为INS-7的胰岛素。
在人类中，胰岛素主要是由胰腺分泌的控制血糖水平的激素。
然而，这种胰岛素分子却是由肠道细胞产生的，而且还通过大脑对脂肪代谢产生影响。
当研究人员发现这是一种胰岛素时，他们认为这是一个悖论。
胰岛素在哺乳动物中被研究得如此透彻，还没有胰岛素分子发挥这种作用的先例。
然而，当研究小组调查 INS-7 如何影响产生 FLP-7 的脑细胞时，他们发现它并没有像以前发现的所有胰岛素分子一样激活胰岛素受体，而是阻断了胰岛素受体。
这种阻断反过来又引发了一连串其他分子事件，最终导致脑细胞停止产生 FLP-7。
斯里尼瓦桑认为，INS-7 基本上是一种来自肠道的信号，它告诉大脑，由于没有食物供应，目前不要再燃烧储存的脂肪。

肠道和大脑之间的信号控制着新陈代谢

研究已经表明，禁食期会对身体产生各种影响，但这些变化的机制以前并不清楚。
新研究指出了空腹肠道向大脑发出信号的一种方式，这种信号可能会导致脂肪以外的一系列健康影响。
斯里尼瓦桑说，这些新发现有助于解释大脑和消化系统如何双向沟通，以控制新陈代谢，从而对食物的可获得性做出反应。
要确定哺乳动物中哪些特定途径参与了肠道与大脑之间的新信号传递，还需要进一步的研究。
模仿肠道激素的化合物–例如semaglutide，其品牌名称有Ozempic、Wegovy和Rybelus–最近在对抗肥胖症和糖尿病的斗争中很受欢迎，因此新的肠道肽可以补充这类药物。
斯里尼瓦桑还计划进行实验，研究在禁食期间如何刺激秀丽隐杆线虫 肠道细胞产生INS-7，以及该分子会影响哪些类型的脑细胞。