近日,发表于Cell Metabolism的一篇题为“The cephalic phase of insulin release is modulated by IL-1β”的研究发现:食物对人体视觉、味觉、嗅觉的刺激,会引起脑内炎症因子释放增加。

这种炎症因子是一把“双刃剑”,食物刺激大脑后炎症因子短暂增加,这些炎症因子会激活胰腺的副交神经提前释放胰岛素。过量的炎症因子释放会抑制“头期胰岛素释放”,造成严重的炎症反应,减缓了胰岛素输出使体重调节变得更加困难。

“真”食物刺激引发炎症因子释放,促进胰岛素分泌

巴塞尔大学的研究人员通过测量了一组小鼠体内一种炎症化学物质(IL-1β)的输出量,以及它们在面对假食物或真食物时的胰岛素输出量。研究人员开发了一个小鼠模型来研究这一阶段的胰岛素分泌。将小鼠禁食过夜,并放入一个新笼子中,该笼子中包含它们习惯的食物的单个颗粒(头部条件)或不可食用物体(对照条件)。然后允许头部刺激的小鼠自愿接近食物颗粒。小鼠进食第一口食物后立即采集血液样本。

在完全没有血糖升高的情况下,这种短暂的头部刺激足以增加循环胰岛素浓度,确认模型的有效性。为了确保观察到的胰岛素分泌仅依赖于食物刺激,而不是依赖于令人吃惊的物体的视觉刺激,研究人员用了一个不可食用的物体重复了头部刺激实验,一个橡胶塞的形状和大小都像颗粒一样。与食物颗粒相比,不可食用的物体未能增加胰岛素水平。因此,必须进行真食物刺激才能引发头部胰岛素分泌

接下来,研究人员评估了头期刺激对整体葡萄糖耐量的功能重要性。经头颅预处理的小鼠在口服葡萄糖负荷时表现出增加的总胰岛素释放和改善的葡萄糖耐量,这反映了头相位反射对于食物摄入后早期胰岛素分泌和葡萄糖处理的重要性。有趣的是,在口服GTT(glucose tolerance test)之前静脉内给予低剂量外源性胰岛素并没有改善葡萄糖耐量。这证明头期反射作为一个整体而不是单独的头侧胰岛素分泌对餐后葡萄糖稳态的重要贡献。此外,与野生型小鼠同窝对照相比,小鼠在头部刺激后也显示出胰岛素水平降低。因此,胰岛素分泌的头期是由IL-1β介导的

肥胖导致头期胰岛素分泌受损,可通过抑制炎症因子预防

不同的观察结果可能与肥胖个体表现出比对照组更高的基线胰岛素值相一致,数据支持这一论点。荟萃分析中评估肥胖个体的研究的基线胰岛素值是瘦组的两倍(平均 ± 95% CI-瘦:8.07 ± 1.23 mIU/L,肥胖:16.67 ± 5.63 mIU/L),当比较评估瘦的研究和评估肥胖人群的研究时,发现头期胰岛素释放效应的大小显著降低。标准化平均差异已经对设计研究的基线和方差都进行了校正。

小鼠实验进一步支持了这一结论,高脂饮食喂养2周后,小鼠的头期胰岛素释放受损。以基础高胰岛素血症和头部刺激后未能进一步增加胰岛素分泌为特征。鉴于肥胖症中存在慢性低度炎症,这可能反映了胰岛素对神经元的慢性刺激。肥胖与下丘脑炎症相关,其特征是小胶质细胞的积累和包括IL-1β在内的促炎细胞因子的表达。因此,抗IL-1β疗法使喂食高热量食物的小鼠能够在头部刺激时进一步增加胰岛素释放。因此,数据表明IL-1β在肥胖症自主神经元反应失调中具有因果作用

在保护小鼠免受IL-1β的影响后,科学家发现:食物不会导致胰岛素产生相应的增加,而超重的小鼠会产生过多的胰岛素,而产生的胰岛素很少。

该研究的主要作者Marc Donath教授解释了为什么会发生这种情况:“肥胖和糖尿病会导致慢性炎症,超过这种炎症后,急性感觉刺激不再有任何影响。这就像马拉松运动员:跑完42公里后,他无法进行100米的快速比赛。”这一新信息对于治疗肥胖和2型糖尿病非常重要,因为抗炎食品和补充剂会成为控制体重/糖摄入管理计划中的重要组成部分。通常抗炎饮食会充满抗氧化浆果和增强免疫力的蔬菜,以减少我们组织和器官的炎症水平。“这种炎症因子在健康个体中占相当比例的正常胰岛素分泌的事实令人惊讶,因为它也参与了2型糖尿病的发展,”生物医学系和诊所的研究负责人Marc Donath教授解释说道。

上述形式的糖尿病也被称为“成人型糖尿病”,是由慢性炎症引起的,这种炎症会损害胰腺产生胰岛素的细胞等。这是IL1B发挥关键作用的另一种情况——在这种情况下,它的产生和分泌量过大。考虑到这一点,临床研究现在正在检查针对这种炎症因子的抑制剂是否适合用作糖尿病的治疗剂。靶向特定的炎症化学物质可能是该研究的一个有用应用:IL-1β拮抗剂正在开发用于治疗2型糖尿病及其并发症。更好地了解IL-1β对胰岛素分泌的作用机制可以指导开展临床研究。

综上,通过研究得知:“真”食物刺激会引发炎症因子释放,促进胰岛素分泌;而肥胖导致头期胰岛素分泌受损,可通过抑制炎症因子预防。吃播爱好者们未来打算收看吃播之前要三思了,因为光看不吃确实会给身体造成伤害,大脑对食物气味的反应会让肥胖者的体重更加失控。

本文作者:乔维钧,来源:生物探索,原文标题:《吃播不能看了!「望梅止渴」会引发脑内炎症,光看不吃让肥胖者体重更加失控》

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