腸道不只負責消化！蛋白質不足時「降低對糖分渴望」

記者許若茵／編譯

科學家發現一套過去未知的腸腦訊號網絡，能在身體缺乏蛋白質時改變飲食選擇，降低對糖分渴望。

研究顯示，人體具備辨識重要營養素不足的能力，並會據此調整行為。最新研究進一步發現，腸道在這項過程中扮演的角色遠比過去認知更重要，不僅能偵測蛋白質缺乏，還會主動向大腦傳遞訊息，引導動物選擇所需食物。

這項研究由韓國基礎科學研究院（IBS）微生物群－身體－大腦生理中心主任Suh Seong-Bae領導。研究人員發現，腸道不只是負責消化食物，還會持續監測身體營養狀態，並透過神經訊號與荷爾蒙快速改變進食行為。

蛋白質之所以重要，是因為其中含有必需胺基酸，而動物無法自行製造這些胺基酸，必須透過飲食攝取，過去科學家已知道，當蛋白質不足時，動物會特別偏好富含蛋白質的食物，但背後生物機制始終不明，研究團隊發現，腸道會透過兩條相互連結的訊號路徑回應蛋白質缺乏，其中一條是快速神經路徑，當必需胺基酸不足時，能立即向大腦發出警訊；另一條則是較慢的荷爾蒙路徑，可長時間維持尋找蛋白質的行為。

為了研究這套系統，團隊使用果蠅作為模型生物，結合神經影像、行為測試與基因技術，繪製出偵測蛋白質不足的神經迴路，研究發現，當果蠅缺乏蛋白質時，腸道中特殊細胞會釋放名為CNMa的胜肽荷爾蒙，CNMa具有兩項功能，首先，它會活化與腸道相關的神經元，透過腸腦神經迴路，迅速將胺基酸不足的訊息傳送至大腦，其次，CNMa也會進入血液循環，以較慢速度抵達大腦，進一步強化並延長尋找必需胺基酸的驅動力。

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Suh Seong-Bae表示，研究顯示腸道並非單純消化器官，而是一套持續監測營養狀態並直接引導行為決策的主動感測系統，研究人員進一步發現，這套反應機制並非單純增加飢餓感，相反地，它會有選擇性地改變飲食優先順序，使與蛋白質相關的食物變得更具吸引力，同時降低對糖分的興趣。

研究顯示，CNMa訊號會抑制大腦中負責感知糖分的DH44神經元活性，當對碳水化合物的反應降低後，進食偏好便會轉向能提供必需胺基酸的食物，研究同時發現，腸道微生物群也會影響這項機制，缺乏正常腸道菌群的果蠅，其大腦中與尋找胺基酸有關的神經元活性更強，這代表腸道微生物可能透過影響營養供應與訊號傳遞途徑，進一步左右飲食行為

研究團隊也進一步檢驗哺乳動物是否存在類似機制，在小鼠實驗中，缺乏蛋白質的小鼠同樣會強烈偏好必需胺基酸，顯示這套營養感測系統在演化過程中被保留下來，研究中另一項意外發現與FGF21有關，FGF21一直被認為是調控蛋白質食慾的重要荷爾蒙，但即使缺乏FGF21的小鼠，仍表現出相同的蛋白質尋找行為，這顯示除了目前已知機制外，體內可能還存在其他尚未發現的營養感測系統。

研究結果指出，當身體缺乏特定營養素時，動物並非只是增加總進食量，而是能精準調整進食優先順序，以獲得真正缺乏的營養成分，研究團隊認為，深入了解腸道與大腦如何共同維持營養平衡，將有助於理解肥胖、代謝疾病及飲食失調等問題，Suh Seong-Bae表示，目前多數肥胖與食慾控制藥物都依賴腸道荷爾蒙訊號，但科學界對人體自然產生的腸道訊號如何影響大腦與行為仍所知有限。

資料來源：scitechdaily