“暴食冲动”的中枢开关:大脑如何区分真正的饥饿

来自莱比锡大学和柏林夏里特医学院(Charité – Universitätsmedizin Berlin)的研究团队近日发现,大脑中存在一种此前未被充分认识的精细调控机制,能够更准确地区分“真正的生理性饥饿”和由外界刺激或思维引发的进食冲动。这一发现为理解暴食、肥胖以及食欲调控障碍提供了重要线索。

食欲与能量平衡的关键通路
人体的食欲调控和能量消耗在很大程度上受一种名为黑皮质素-4受体(Melanocortin-4-Rezeptor,简称MC4R)的受体控制。MC4R位于大脑特定神经元上,是调节饥饿感、饱腹感以及能量代谢的核心“开关”。
如果MC4R功能受损,人体对饥饿和饱腹信号的判断就会出现偏差,从而容易导致严重肥胖和代谢异常。事实上,MC4R基因的变异是目前已知最常见的遗传性重度肥胖原因之一。

MRAP2:食欲调控的“放大器”
此次研究的核心发现聚焦于一种名为MRAP2的蛋白质。研究表明,MRAP2可以与MC4R直接结合,并显著增强其功能,使与饥饿和能量消耗相关的信号传递更加高效、持久。

具体而言,MRAP2具有多重作用:
一方面,它帮助MC4R更稳定地停留在细胞表面,从而更好地接收和传递调控食欲的信号;另一方面,它增强了MC4R对激活信号的反应能力,使饱腹信号更为清晰。

研究还发现,MRAP2会改变MC4R的存在形式,使其以“单体”而非“成对”的形式发挥作用,而这种结构上的变化会直接影响信号强度和调控效果。这一机制解释了为什么MRAP2在食欲控制中具有核心地位,也为理解部分肥胖人群的发病机制提供了新的解释路径。

区分“真饿”与“想吃”:生理信号与心理刺激的差异
在日常生活中,人们常常并非因为真正的生理饥饿而进食,而是受到气味、视觉刺激或反复出现的进食念头影响。这种现象在近年来被称为“食物噪音”(Food Noise),本质上是一种心理和环境驱动的进食冲动。
研究人员指出,MRAP2—MC4R系统主要调控的是生理层面的饱腹与饥饿信号。通过增强饱腹信号的传递效率,大脑能够更清楚地区分“身体真的需要能量”与“只是想吃点东西”,从而减少不必要的进食行为。

与减重药物的关联:Setmelanotide 的作用基础
MC4R可被一种名为促黑素细胞刺激激素(MSH)的肽类激素激活,而目前已获批用于治疗特定遗传性肥胖的药物司美拉肽(Setmelanotide),正是通过作用于这一受体来发挥抑制食欲的效果。

项目负责人Patrick Scheerer博士表示,研究团队此前已经解析了MC4R在与Setmelanotide等配体结合时的三维结构。这些结构信息为本次研究中功能数据的解读提供了关键基础,使研究人员能够更深入地理解受体如何被精准激活。

借助先进的显微成像技术,研究人员进一步证实,MRAP2不仅促进MC4R向细胞表面运输,还减少了β-抑制蛋白2(β-Arrestin2)的结合。后者通常会促使受体从细胞表面移除,从而终止信号传递。MRAP2的存在,使得MC4R的信号作用更加持久。

对未来治疗的意义
SFB 1423项目负责人、内分泌学专家Heike Biebermann教授指出,这项研究得益于跨学科和国际合作,通过结构生物学、细胞生物学和功能研究的结合,揭示了食欲调控中此前被忽视的重要机制。这些发现不仅拓展了基础科学认知,也具有潜在的临床应用价值。

从长远来看,对MRAP2—MC4R通路的深入理解,可能为肥胖、暴食障碍以及代谢疾病的精准治疗提供新的靶点,帮助实现更接近“生理性调控”的食欲干预方式。

研究背景与发表情况
该研究题为《MRAP2 modifies the signaling and oligomerization state of the melanocortin-4 receptor》,由柏林马克斯·德尔布吕克分子医学中心(Max Delbrück Center for Molecular Medicine)联合多家国际研究机构完成,并已发表在国际权威期刊《Nature Communications》上。