模式图。图片来源:Cell Metabolism
研究人员使用了基因疗法来破坏成年小鼠鼻中的嗅觉神经元,但是不影响干细胞,因此小鼠只是暂时失去嗅觉。嗅觉缺陷的小鼠通过上调其交感神经系统迅速燃烧卡路里。它们的白色脂肪细胞缩小,米色脂肪细胞被转变成棕色脂肪细胞,燃烧脂肪酸产生热量。(注:白色脂肪的主要作用是将体内多余能量以脂肪的形式储存起来,形成通常人们所不愿看到的肥胖,而棕色脂肪能将脂肪转化为热量。)
原本肥胖且葡萄糖耐受不良(可导致糖尿病)的小鼠不仅在高脂肪饮食下减轻体重,而且还恢复到正常的葡萄糖耐量。
不过,嗅觉的丧失也伴随着不利的一面,比如去甲肾上腺素的水平大幅增加。在人类中,这种激素的持续上升可能导致心脏病发作。
在该研究中,Dillin和Riera开发了两种不同的技术来暂时阻断成年小鼠的嗅觉。一方面,他们利用基因工程改造小鼠,在其嗅觉神经元中表达白喉受体。当将白喉毒素喷入鼻腔时,神经元死亡,使小鼠嗅觉失灵,直至干细胞再生。另外,他们还设计了携带受体的病毒,通过吸入发挥作用,这种方法大概能让小鼠嗅觉失灵三周。
右边嗅觉失灵的小鼠尽管吃的不少,但它们比左边的正常小鼠要苗条许多。图片来源:Cell Metabolism
在这两种情况下,嗅觉失灵小鼠吃的高脂食物的量都和正常小鼠相。但是,嗅觉失灵的小鼠体重最多增加10%(从25-30克增加到33克),而正常的小鼠体重增加了100%,(高达60克)。并且,嗅觉失灵小鼠的胰岛素敏感性和对葡萄糖的反应也都保持正常。
已经肥胖的小鼠在嗅觉被抑制后日渐消瘦,减到了正常小鼠的体重,尽管它们仍然吃高脂肪饮食。并且这些小鼠只减脂肪,它们的肌肉,器官或骨质没有受到任何影响。
加州大学伯克利分校的研究人员随后与德国的同事们合作,后者有一批嗅觉超级灵敏的小鼠,他们发现,在标准饮食下,这些小鼠比普通小鼠获得更多体重。
人类在失去嗅觉后是否有同样的反应还不得而知。德国德累斯顿技术大学的临床神经科学家Thomas Hummel和他的同事研究过由于头部受伤或其他原因而嗅觉失灵人,几乎没有人因此减肥。但是,如果研究人员确实能证明对人体的影响,暂时抑制嗅觉或许能够提供一种新的减肥方法。例如,开发一种鼻喷雾剂,使嗅觉神经元在几个小时内消失。人们可以在吃饭之前喷一剂以帮助保持体重。
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参考资料:1) Smelling your food makes you fat
2) The Sense of Smell Impacts Metabolic Health and Obesity
3) Mice shed weight when they can’t smell—but not because they stop eating