一項(xiàng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的脂質(zhì)儲(chǔ)備增加并不是因?yàn)槎喑陨賱?dòng)引起，而是由于聞了一種氣味。

這項(xiàng)研究由美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院（Baylor College of Medicine）教授王萌領(lǐng)銜，她帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)以線蟲(chóng)為實(shí)驗(yàn)載體，揭示了嗅覺(jué)特異性影響脂質(zhì)代謝的作用機(jī)制，相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)期刊Nature Communications 上。

長(zhǎng)期以來(lái)，該實(shí)驗(yàn)室都在探索外界環(huán)境調(diào)控衰老和代謝的新機(jī)制。他們以前就曾發(fā)現(xiàn)線蟲(chóng)對(duì)于其食物細(xì)菌品系的嗅覺(jué)感受會(huì)影響生殖衰老過(guò)程。

文章第一作者、貝勒醫(yī)學(xué)院研究生Ayse Sena Mutlu 做出了一種假設(shè)，嗅覺(jué)也能影響線蟲(chóng)的其他生理活動(dòng)。于是她收集線蟲(chóng)已知的各種參與嗅覺(jué)過(guò)程的基因突變體，觀察各種生理指標(biāo)變化，例如壽命、發(fā)育時(shí)間、后代數(shù)量、脂質(zhì)儲(chǔ)存量等等。

通過(guò)遺傳學(xué)篩選，研究人員發(fā)現(xiàn)鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶daf-11 的突變能顯著地提高線蟲(chóng)腸道的脂質(zhì)含量（線蟲(chóng)的脂肪主要儲(chǔ)存在腸道），而該基因作用在嗅覺(jué)神經(jīng)元AWC。通過(guò)利用遺傳突變體和光遺傳學(xué)手段，他們進(jìn)一步分清了AWC 神經(jīng)元的不對(duì)稱性和嗅覺(jué)調(diào)控脂質(zhì)代謝的關(guān)系，并追溯到AWC 神經(jīng)元通路的下游中間神經(jīng)元。AWC 神經(jīng)元的不對(duì)稱性來(lái)源于嗅覺(jué)受體的不對(duì)稱特異表達(dá)，因而造成了對(duì)氣味分子的特異感知。

“我們猜想，不同的氣味分子也許會(huì)對(duì)腸道的脂質(zhì)儲(chǔ)備有著特異的調(diào)節(jié)作用。”文章第二作者、貝勒醫(yī)學(xué)院研究生高士洪說(shuō)，通過(guò)小規(guī)模地篩選，他們發(fā)現(xiàn)丁酮可以直接提高線蟲(chóng)的腸脂質(zhì)含量，這個(gè)調(diào)節(jié)作用依賴于AWC 神經(jīng)元對(duì)丁酮的感知。

有趣的是，丁酮的作用，無(wú)需直接接觸，四個(gè)小時(shí)內(nèi)即可見(jiàn)效，而且作用可逆，當(dāng)把丁酮?dú)馕度サ?，線蟲(chóng)的腸脂質(zhì)含量可以很快的回到正常水平。在理清了上游的神經(jīng)通路之后，團(tuán)隊(duì)又通過(guò)RNA 干擾的篩選辦法，依次發(fā)現(xiàn)了AIY 神經(jīng)元釋放神經(jīng)肽并作用于腸道的神經(jīng)肽受體，并通過(guò)激活SGK-1 激酶和FOXO 轉(zhuǎn)錄因子來(lái)調(diào)節(jié)脂質(zhì)的分解代謝。

他們推斷，丁酮可能并不是唯一能影響脂質(zhì)代謝的氣味。

以往的病理學(xué)研究就發(fā)現(xiàn)了病理性肥胖和嗅覺(jué)識(shí)別障礙的相關(guān)性，也有研究提出神經(jīng)性厭食癥患者的嗅覺(jué)識(shí)別更加靈敏。但相關(guān)性和因果性的確證卻遇到了一些困難，因?yàn)樵谛∈髮?shí)驗(yàn)中去除或者增強(qiáng)嗅覺(jué)感知都能保護(hù)小鼠在高脂質(zhì)飲食下不致肥胖。這種表現(xiàn)也是有條件的，只在高脂質(zhì)飲食情況下顯現(xiàn)，而并不影響正常進(jìn)食時(shí)的脂質(zhì)代謝平衡。

此項(xiàng)研究提示了在萬(wàn)千氣味中很可能只有一部分起到關(guān)鍵性調(diào)節(jié)作用，也能解釋原來(lái)各項(xiàng)研究之間結(jié)果不統(tǒng)一的原因在于操控嗅覺(jué)感受所使用的遺傳手段、手術(shù)手段各不相同，從而可能影響了不同的感受神經(jīng)元族群。