子科生物報(bào)道：咀嚼和吞咽是進(jìn)食的重要步驟。食物的味道、硬度或粘度會(huì)激發(fā)口腔內(nèi)和咽喉處不同的感覺(jué)。有證據(jù)表明，食物對(duì)口腔和食道的刺激能夠影響飽腹感的形成。然而，我們還不清楚咽喉部的神經(jīng)元是如何感受食物刺激并且將信號(hào)傳遞給中樞大腦的。

清華大學(xué)生命學(xué)院、清華IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院張偉研究員課題組研究了咽喉中機(jī)械力感受調(diào)節(jié)果蠅進(jìn)食的機(jī)制。果蠅的咽喉有豐富的感覺(jué)神經(jīng)元。其中，共表達(dá)機(jī)械力受體NOMPC和味覺(jué)受體Gr43a的神經(jīng)元可以被食物帶來(lái)的刺激激活，并將信號(hào)傳遞至大腦中的中間神經(jīng)元IN1。IN1神經(jīng)元作為整合饑餓狀態(tài)和食物信號(hào)的中樞，在饑餓的果蠅中接收到咽喉處的信號(hào)后，可以激活神經(jīng)肽MIP的釋放。MIP的釋放累計(jì)促進(jìn)果蠅的飽腹感形成。nompC突變果蠅與野生型果蠅相比進(jìn)食量顯著上升，mip突變果蠅也出現(xiàn)相似的表型，而激活I(lǐng)N1神經(jīng)元或MIP神經(jīng)元可以降低果蠅進(jìn)食量。這些結(jié)果表明，位于大腦中的神經(jīng)環(huán)路可以整合進(jìn)食過(guò)程中產(chǎn)生的機(jī)械力刺激和動(dòng)物自身的營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，協(xié)同調(diào)控進(jìn)食行為。

圖1 咽喉部機(jī)械力感受調(diào)節(jié)果蠅進(jìn)食的神經(jīng)環(huán)路機(jī)制

圖2 機(jī)械力受體nompC基因突變導(dǎo)致果蠅的進(jìn)食量上升

該項(xiàng)研究于2021年11月10日在線發(fā)表在《Cell Reports》雜志上，題目為“通過(guò)整合咽喉信號(hào)調(diào)節(jié)果蠅進(jìn)食的神經(jīng)環(huán)路（A Neural Circuit Integrates Pharyngeal Sensation to Control Feeding）”。清華大學(xué)生命學(xué)院2016級(jí)博士生楊婷婷為本文第一作者。張偉研究員為本文通訊作者。該研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委、北京市科委、清華大學(xué)自主科研基金和清華-IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院“Brain+X”種子基金、北京市腦科學(xué)與類腦研究中心等資助。張偉課題組受到清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心和清華大學(xué)IDG/麥戈文腦科學(xué)研究院的支持。