Sci:肠道和大脑通过迷走神经直接连接在一起 1亿神元 谷氨酸

邓文龙

Science：重磅！你的直觉(?) 肠道感觉可能就是你的第六感(?) !新研究发现肠道和大脑通过迷走神经直接连接在一起

人体肠道上排列着1亿多个神经元---它实际上就是一个大脑  1亿神元 谷氨酸

2018-09-23 13:29

2018年9月23日/生物谷BIOON/---人类大脑通过电信号接收来自五种感官---触觉、视觉、听觉、嗅觉和味觉---的信息。这些电信号沿着皮肤和肌肉下面的长长的神经纤维进行传输。

人体肠道上排列着1亿多个神经元---它实际上就是一个大脑。确实，肠道实际上大脑存在着交谈。之前的研究已发现涉及消化系统和中枢神经系统之间信号传递的肠道-大脑连接（gut-brain connection）是基于激素的运输，这种基于激素的信号传递大约需要10分钟。但是，在一项新的研究中，来自美国杜克大学的研究人员指出肠道与中枢神经系统之间可能存在着更加直接的连接---迷走神经（vagus nerve）。相关研究结果发表在2018年9月21日的Science期刊上，论文标题为“A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction”。论文通信作者为杜克大学医学院医学助理教授Diego Bohórquez。



图片来自Science, doi:10.1126/science.aat5236。

在加拿大卢内菲尔德-塔嫩鲍姆研究所（Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute）研究肠道疾病的Daniel Drucker（未参加这项研究）指出，这项研究提出了“一组新的利用肠道细胞快速地与脑干进行通信的神经回路”。

基于一项发现肠道细胞具有突触的早前研究（Journal of Clinical Investigation, doi:10.1172/JCI78361），这些研究人员将一种表达绿色荧光蛋白的狂犬病病毒注射到小鼠的胃部中，并观察到它从肠道快速地传播到这些小鼠的脑干中。

当将来自迷走神经的神经元与感觉肠道细胞（sensory gut cell）一起培养时，这些神经元在培养皿中移动并与这些感觉肠道细胞形成突触，从而开始与它们电偶联在一起。这些感觉肠道细胞甚至分泌谷氨酸，而这些神经元在100微秒内就会摄取所分泌的谷氨酸，这一速度比眨眼还要快。向培养皿中添加糖会加快这些神经元和这些感觉肠道细胞之间的信号传递速度，这一发现提示着作为一种参与味道和气味感知的神经递质，谷氨酸可能是这一过程的关键。阻断这些肠道细胞中的谷氨酸分泌使这些信号传递嘎然而止。

Bohórquez说，这要比激素通过血液从肠道运送到大脑中的速度快得多。他说，激素的迟缓性可能是造成许多靶向它们的食欲抑制剂失败的原因。他说，下一步是研究这种基于迷走神经的肠道-大脑信号传递是否会为大脑提供有关我们所吃食物的营养成分和热量值的重要信息。

Bohórquez有数据提示着这种神经回路的结构和功能在人类中也是相同的。这项研究使得将直觉(?) 肠道感觉（gut feeling）作为第六感的说法具有合理性。（生物谷 Bioon.com）

参考资料：

抽象
人们认为大脑只能通过激素的被动释放来感知肠道刺激。这是因为在迷走神经和推定的肠上皮传感器细胞 - 肠内分泌细胞之间没有描述任何联系。然而，这些可电刺激的细胞包含上皮换能器的若干特征。使用小鼠模型，我们发现肠内分泌细胞与迷走神经元突触，通过使用谷氨酸作为神经递质，在几毫秒内转导肠腔信号。这些突触连接的肠内分泌细胞此后称为神经细胞。它们形成的神经上皮回路在一个突触中将肠腔连接到脑干，为大脑打开物理导管，以便通过突触的时间精确度和地形分辨率来感知肠道刺激。：
Melanie Maya Kaelberer1, Kelly L. Buchanan2, Marguerita E. Klein et al. A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction. Science, 21 Sep 2018, 361(6408):eaat5236, doi:10.1126/science.aat5236.
http://science.sciencemag.org/content/361/6408/eaat5236

Benjamin U. Hoffman1,2, Ellen A. Lumpkin1,3, Marguerita E. Klein et al. A gut feeling. Science, 21 Sep 2018, 361(6408):1203-1204, doi:10.1126/science.aau9973.
http://science.sciencemag.org/content/361/6408/1203

Emily Underwood. Your gut is directly connected to your brain, by a newly discovered neuron circuit. Science, Sep. 20, 2018, doi:10.1126/science.aav4883.
http://www.sciencemag.org/news/2 ... ered-neuron-circuit

http://news.bioon.com/article/6727883.html

http://paper.sciencenet.cn/htmlpaper/20181081332736747399.shtm



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邓文龙

Google 软件译:

肠道诱导奖赏的神经回路  多巴胺

文斐汉 12
Luis A. Tellez
马修H.珀金斯
Sara J. Shammah-Lagnado
Guillaume de Lartigue
Ivan E. de Araujo 12， 13

发布时间：2018年9月20日DOI：https ：//doi.org/10.1016/j.cell.2018.08.049

强调

•
迷走神经 - 大脑轴在动机和奖励中的关键作用
•
迷走神经 - 肠 - 轴的光遗传学刺激产生奖赏行为
•
迷走神经起源的不对称脑通路介导动机和多巴胺活动
•
肠神经支配迷走神经感觉神经元是奖励电路的主要组成部分

概要

肠道现在被认为是动机和情绪状态的主要调节器。然而，相关的肠 - 脑神经元电路仍然未知。我们表明，神经支配迷走神经感觉神经元的光学激活概括了刺激脑奖励神经元的标志效应。具体而言，右侧但不是左侧，迷走神经感觉神经节激活持续自我刺激行为，调节味道和地方偏好，并诱导从黑质中释放多巴胺 。细胞特异性跨神经元追踪揭示了整个CNS迷走神经起源的不对称上行通路。特别是，跨神经元标记鉴定背外侧臂旁区域的谷氨酸能神经元是连接右侧迷走神经感觉神经节与黑质多巴胺细胞的强制性中继 。一致地，parabrachio-nigral投影的光学激活复制了右迷走神经激发的奖赏效果。我们的研究结果确定迷走神经 - 肠 - 脑轴是神经元奖励途径的组成部分。他们还提出了新的迷走神经刺激方法来治疗情感障碍。

详细:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(18)31110-3