夏天又快到了，保溫杯里又該裝上冰闊樂了。不過疫情期間，宅在家了那麼久，身上肥肉見長，可樂還是喝無糖的吧。
但這無糖可樂，氣也夠足，甜味也有，喝下去卻總覺得缺點啥，跟普通可樂還是不一樣，沒內味。
近日，哥倫比亞大學的Hwei-Ee Tan和Charles S. Zuker等研究發現，除了在舌頭上產生甜味，葡萄糖還能直接作用在腸道，通過腦腸軸，不依賴味覺而產生對糖的偏好。這一途徑恰恰是安賽蜜等人工甜味劑所缺少的。該研究發表在Nature上[1]。
（來自pixabay.com）
甜味基本上是最受歡迎的味道了，在美國，糖的人均年消費量已經超過了45公斤[2]。甜味意味著糖，意味著大多數生物的主要能量來源。
甜味由舌頭和上顎上的甜味受體感受[3]。不過研究發現，敲除了甜味受體，嘗不到甜味的小鼠，依然會產生對糖的偏好[4]。本身就缺乏甜味感受器的貓，有時也會跟鏟屎官要糖吃。
另外，人類為了享受甜味的同時避免吃糖太多發胖，開發出了許多種低熱量的甜味劑。儘管這些甜味劑能像糖一樣結合激活甜味受體，產生甜味，但卻不能像糖一樣讓小鼠產生長期的行為偏好[5]。
莫非除了舌頭上的甜味感受器，機體還有其它感受糖的途徑？
（來自pixabay.com）
研究人員先是給小鼠提供了一瓶糖水和一瓶自來水，如預期的那樣，野生型的小鼠嗜甜，幾乎只會去喝糖水。
而小鼠在面對糖水和甜度相當的人工甜味劑安賽蜜溶液時，有意思的事情發生了。最初，小鼠在兩者之間沒有什麼偏好，飲用糖水和安賽蜜溶液的次數差不多。但到了1天後，小鼠就幾乎只會去喝糖水了。甚至敲除了甜味受體，嘗不到甜味的小鼠，1天後也會明顯的偏好糖水。
小鼠最開始對糖和甜味劑沒什麼偏好，一天後幾乎只喝糖水
而且研究人員發現，這種對糖的偏好並不是出於糖中所含的熱量。使用一種機體無法代謝，不能產生熱量的葡萄糖類似物——甲基-α-D-吡喃葡萄糖苷（MDG），也可以像葡萄糖一樣，讓小鼠對其產生偏好。
不是靠味道也不是靠熱量，那糖類是如何讓小鼠產生偏好的呢？
研究人員在小鼠喝下糖水、安賽蜜溶液或水之後，檢測了小鼠大腦中的神經活動。研究發現，飲用糖水後，小鼠的孤束核尾側部（cNST）有明顯興奮，而飲用安賽蜜溶液和水之後，這部分腦區的活動很弱。
喝糖水或MDG溶液後，小鼠cNST明顯興奮
孤束核尾側部被認為負責接收身體里內感受器的信號，來自消化道、呼吸道和心血管等處的各種信息，經迷走神經傳入大腦後，都要經過cNST的匯總整理[6]。糖的信息，自然最可能來自消化道。
為了明確是哪一段消化道感受到了糖，研究人員直接把導管插入了小鼠十二指腸球部，並在其下方大約12cm打開一個出口讓糖水流出，相當於截取了小鼠的十二指腸和一部分空腸。在向這一段腸道中灌入糖水或MDG溶液後，小鼠cNST都產生了明顯的興奮，而切斷迷走神經後，糖水引起的cNST興奮也消失了。
進一步的研究顯示，腸道中感受糖的，正是用來吸收葡萄糖的SGLT-1。而不通過SGLT-1吸收的果糖和半乳糖，也不能引起cNST的興奮。
果糖和半乳糖不引起cNST興奮
也就是說，除了舌頭上感覺到的甜味外，葡萄糖還可以被腸道中的SGLT-1感受，通過迷走神經引起cNST興奮，產生對糖的偏好。
而研究人員也通過定向表達破傷風毒素，抑制這些傳遞糖信號的神經元，讓小鼠在可以正常品嘗甜味的同時，不會在糖和甜味劑間產生對糖的偏好。或許從中，我們可以找到減少不健康糖消費的新方法。比如既有甜味，又能刺激SGLT-1，還沒熱量的MDG，沒準能成為新一代「味道」更好的甜味劑。
在接下來的研究中，研究人員計劃進一步研究腸道中這一感受糖的神經通路，與大腦中管理獎勵、進食、情感等等其它部分的聯繫，以更好地理解喜歡吃糖的根源。
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參考文獻：
1. TAN H-E, SISTI A C, JIN H, et al. 2020. The gut–brain axis mediates sugar preference. Nature [J].
2. https://www.ers.usda.gov/data-products/sugar-and-sweeteners-yearbook-tables/#U.S.%20Consumption%20of%20Caloric%20Sweeteners
3. Nelson G, Hoon M A, Chandrashekar J, et al. Mammalian sweet taste receptors[J]. Cell, 2001, 106(3): 381-390.
4. Sclafani A, Marambaud P, Ackroff K. Sucrose-conditioned flavor preferences in sweet ageusic T1r3 and Calhm1 knockout mice[J]. Physiology & behavior, 2014, 126: 25-29.
5. Sclafani A, Zukerman S, Ackroff K. Postoral glucose sensing, not caloric content, determines sugar reward in C57BL/6J mice[J]. Chemical senses, 2015, 40(4): 245-258.
6. Berthoud H R, Neuhuber W L. Functional and chemical anatomy of the afferent vagal system[J]. Autonomic Neuroscience, 2000, 85(1-3): 1-17.
頭圖來自pixabay.com
本文作者 | 孔劭凡