“汝之蜜糖，吾之砒霜”。由於高糖飲食導致肥胖等一系列不良健康後果，讓越來越多的人轉而選擇零熱量的人工甜味劑（代糖）。這樣就能滿足對“甜品”的渴望嗎？
對於味蕾來說，天然糖（真糖）和代糖差不多，反正都是甜的。然而，大腦可不吃這套，真的（糖）假不了！
20年前，科學家們在小鼠口腔內發現了甜味受體後不久，就試圖透過將其敲除來製造“不識甜味鼠”。然而他們驚訝地發現，即使沒了味覺，動物仍能在各種糖中識別出天然糖。隨後的研究證實，口服甜味劑並不是感知糖攝入量的必要因素。
過去很多研究發現，在各種型別的糖面前，人與動物都表現出對天然糖更具有偏好性。這是為什麼呢？
北京時間1月14日，發表在神經科學領域頂刊《Nature Neuroscience》（IF=24.884）上的一項新研究中，來自美國杜克大學醫學院神經生物學副教授Diego Bohórquez領導的研究團隊發現，答案就在腸道里面，確切地說，這種感知來自十二指腸中的一類特殊細胞。
由於腸細胞可以經“腦-腸軸”與大腦直接聯絡，從而改變了我們的飲食行為。因此，該研究有望帶來治療疾病的全新方法。
兩年前，Bohórquez的團隊在《Annual Review of Neuroscience》上發表了一篇綜述文章，描述了這種名為neuropod的特殊細胞。它是一類能形成神經突觸的腸感覺上皮細胞。
由於具有分泌激素的能力，neuropod細胞最初被稱為腸內分泌細胞，特殊的neuropod細胞可以透過快速的突觸連線與神經元交流，並分佈在整個上腸內壁。除了產生作用相對緩慢的激素訊號外，這些細胞還產生快速作用的神經遞質訊號，它們可以在幾毫秒內到達迷走神經，然後到達大腦。
研究人員發現，直接將糖注入小腸或結腸沒有產生同樣的效果。因此，這種具有感知能力的細胞位於腸道的上游，即十二指腸中。
最新的發現進一步表明，neuropod細胞是神經系統的感覺細胞，就像舌頭上的味蕾幫我們品嚐味道，或像眼睛中的視網膜視錐細胞一樣幫助我們識別顏色。neuropod細胞能感知天然糖和甜味劑的差別，然後它們釋放不同的神經遞質進入迷走神經的不同細胞，最終，動物會知道“這是糖”或“這是甜味劑”。
在這項新研究中，研究人員利用小鼠和實驗室培養的來自人類細胞的腸道類器官來代表小腸和十二指腸（上腸）。透過實驗表明，真糖會刺激單個neuropod細胞釋放穀氨酸作為神經遞質；而代糖觸發了另一種神經遞質ATP的釋放。
隨後，利用光遺傳學技術，研究人員可以控制小鼠腸道中的neuropod細胞的“開”和“關”，以檢測動物對真糖的偏好是否受到腸道訊號的驅動。
光遺傳學工作的關鍵技術是由麻省理工學院的科學家開發，這是一種新型的柔性波導光纖，可以將光傳遞到整個活體動物的腸道，以觸發使neuropod細胞沉默的遺傳反應。
研究人員發現，當動物的neuropod細胞被關閉後，不再會對真糖表現出明顯的偏好。這證實了小鼠對蔗糖的偏好依賴於neuropod細胞的穀氨酸能訊號。
Bohórquez說：“我們對食物的信任來自腸道。腸道知道，真糖才能既有甜味，又有營養。因此常言道‘相信你的直覺’是很有道理的。為什麼人造甜味劑不能抑制對糖的渴望，這項研究讓我們對此有了更好的瞭解。我們可以從腸道入手改變小鼠的行為，這為靶向腸道的新療法帶來了很大的希望。”
Bohórquez表示，在未來的工作中，他的團隊還將揭示neuropod細胞是如何識別其他宏量營養素的。
論文連結：
https://www.nature.com/articles/s41593-021-00982-7
https://doi.org/10.1146/annurev-neuro-091619-022657
