爱吃的小孩，脾气不会太差

无论是鲁莽的决定还是暴躁的情绪，饥饿都会让我们的思维和行为变得异常——甚至是“饿怒”。但对于肠道中的饥饿信号是如何与大脑沟通并引起行为变化的机理，我们知之甚少。

索尔克研究所的科学家们正在用蠕虫作为模型，研究这种现象背后的分子基础，帮助解释饥饿是如何使生物体牺牲舒适并做出冒险决定来获得一顿饭的。该研究发表在2022年5月5日的PLOS Genetics杂志上，揭示了肠道细胞中的蛋白质动态运动将饥饿信号传递给神经系统的过程，最终驱使蠕虫穿过有毒的屏障来获取食物。该文章还表示，类似的机制也可能发生在人类身上。

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“无论是低等的蠕虫还是复杂的人类，他们都会为了获得食物和维持生存而奋斗。亚细胞的分子运动可能是这些决定的驱动因素，这也许是所有动物的生命基础。”

秀丽隐杆线虫在扭动 | Salk Institute

Chalasani和他的团队使用一种名为秀丽隐杆线虫的微型蠕虫作为模型，来确定饥饿如何导致行为变化。研究人员在饥饿的蠕虫和食物来源之间建立了一道硫酸铜驱虫剂的屏障。他们观察到，与喂食充足的蠕虫相比，被剥夺食物两到三个小时的线虫更愿意跨过有毒屏障。

研究人员利用基因工具和成像技术，研究了可能向大脑发送信号的肠道分子。他们发现，特定的转录因子在挨饿的动物中发生了改变。正常情况下，转录因子悬浮在细胞质中，只有在被激活时才会进入细胞核，就像我们在家里生活，但是要完成工作就得去办公室。

研究小组惊奇地发现，当蠕虫饥饿时，这些名为 MML-1和HLH-30的转录因子会回到细胞质中。当科学家们删除这些转录因子时，处于饥饿中的蠕虫就不再试图穿越有毒屏障。这表明了以上转录因子在控制饥饿改变动物行为方面具有核心作用。

在后续实验中研究人员还发现，当MML-1和HLH-30 发生移动时，肠道会分泌出一种胰岛素样多肽INS-31。相应地，大脑中的神经元又会形成一个受体，可以检测INS-31分泌物。

脑-肠轴 | Wikimedia Commons, Suganya, Kanmani, and Byung-Soo Koo / CC BY 4.0（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0）

总的来看，缺乏食物可导致转录因子MML-1和HLH-30的转移，促进多肽INS-31的分泌。INS-31肽进而与神经元上的受体结合，传递饥饿信息，驱使线虫采取冒险行为寻找食物。

“秀丽隐杆线虫比我们想象的要复杂得多。”研究报告的合著者、Chalasani实验室的博士后Molly Matty 说，“他们的肠道能够感觉到缺乏食物，并将此报告给大脑。我们相信，这些转录因子运动正是引导动物做出风险-回报决定的原因，例如穿过一个令人不快的障碍去觅食。”

接下来，科学家们将进一步研究这些转录因子的动态特性和潜在机制。通过进一步的研究，这些发现可以帮助我们了解，包括人类在内的其他物种是如何将基本需求置于舒适之上的。

[1]Matty MA, Lau HE, Haley JA, Singh A, Chakraborty A, Kono K, et al. (2022) Intestine-to-neuronal signaling alters risk-taking behaviors in food-deprived Caenorhabditis elegans. PLoS Genet 18(5): e1010178. https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010178

编译：茵陈

编辑：靳小明

排版：尹宁流

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