吃了一份不干净的食物,上吐下泻之后,很长一段时间里,只要闻到类似的气味就反胃、避之不及。这不仅仅是心理阴影,而是一种写在基因里的快速学习与避险行为,对动物(包括人类)的生存至关重要。
但一个关键问题长期悬而未决:吃下致病菌后的短短几十分钟到几小时内,大脑和身体其他器官是如何协同工作,快速改写对同款食物的喜好判断的?
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2026年4月16日, 德国波恩大学医学院Ilona C. Grunwald Kadow教授团队在《Neuron》上发表的研究:“A bidirectional brain-fat body axis for pathogen avoidance ”找到了答案:
当果蝇吃下致病菌后,其脂肪体(相当于我们的肝脏和脂肪组织)与大脑中的章鱼胺能神经元,通过抗菌肽DptB互相通讯,最终指挥脂肪体释放多巴胺,直接改变大脑对食物气味的喜好判断,让果蝇从被吸引转为主动避开。
虽然果蝇与人类有别,但这种免疫-代谢-神经的协同逻辑在进化中高度保守。该研究为理解食物厌恶、病态行为等身心交互现象提供了全新的分子靶点。
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果蝇如何识别致病菌?
研究者利用flyPAD 进食选择系统发现,正常果蝇吃下致病菌后会主动回避其气味;敲除多数抗菌肽(ΔAMPs)后,果蝇反而偏好致病菌气味。进一步筛选锁定关键分子DptB,缺失后果蝇完全失去避险能力。意外的是,DptB 主要在头部脂肪体和章鱼胺能神经元中表达,而非肠道。
因此,DptB 是果蝇感知致病菌、启动避险行为的核心信号分子。
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DptB的信号如何传递?
章鱼胺是昆虫体内类似于哺乳动物去甲肾上腺素的物质。研究发现,一群特定的章鱼胺能神经元通过Octβ2R受体,与脂肪体形成了类似哺乳动物的神经-脂肪连接。
用双光子钙成像和光遗传学激活这群神经元,可以直接引发脂肪体细胞的钙信号反应。这群神经元本身还表达PGRP-LC免疫受体,能够直接感知细菌成分。恢复这群神经元中的DptB表达,就能挽救果蝇的避险缺陷。
因此,章鱼胺能神经元直接将有致病菌的信号传递给脂肪体。
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颠覆发现:脂肪体释放多巴胺调控行为
研究意外发现,果蝇的脂肪体自身能合成并释放多巴胺。
实验证实,章鱼胺通过Octβ2R受体触发脂肪体剂量依赖性地释放多巴胺。一旦抑制脂肪体合成多巴胺,果蝇的避险能力立刻丧失。而脑内传统的多巴胺能神经元并不参与此过程。
这意味着,脂肪体不仅仅是被动的能量仓库,它还是一个能感知神经信号、并主动分泌神经递质来远程调控大脑行为的内分泌器官,直接向大脑发送避险信号。
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多巴胺如何改变果蝇对致病菌气味的偏好?
脂肪体释放的多巴胺,最终作用于大脑蕈状体输出神经元(MBONs) 上的Dop1R1受体。
在正常情况下,果蝇会被致病菌的气味所吸引。但摄入致病菌后,MBONs对该气味的钙响应显著增强。这种增强的神经活动,正是通过Dop1R1受体介导的。一旦抑制该受体,果蝇便恢复对致病菌气味的偏好。该通路让果蝇从被吸引转为主动避开,实现快速行为切换。
也就是说,脂肪体多巴胺通过调控 MBONs,直接改写果蝇对致病菌气味的喜好判断。
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全文总结
本研究以果蝇为模型,发现一条全新大脑-脂肪体双向调控轴:摄入致病菌后,章鱼胺能神经元与脂肪体共同感知信号并诱导 DptB;章鱼胺通过 Octβ2R 激活脂肪体释放多巴胺,再作用于 MBONs 的 Dop1R1,使果蝇对致病菌气味由吸引转为排斥。
这一发现对人类健康研究极具启示:哺乳动物的脂肪组织,是否也能在食物中毒、肠道感染或炎症状态下,释放多巴胺或类似神经递质?我们在吃坏东西后对某种食物产生的长期厌恶、回避反应,背后是否也存在相似的神经-脂肪-免疫对话机制?
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小编寄语:
以前我们以为避开有害物质主要是大脑在主导决策。但 Kadow 团队的这项研究发现,长期被视作仅负责储能的脂肪体,竟能在感知病原体后主动释放多巴胺,直接调控大脑的奖赏环路,改写动物对危险食物的认知与偏好。
这也为人类食物中毒后出现的持续性厌恶反应提供了全新解释,这种反应是身体通过神经 - 代谢对话启动的自我保护机制,用最直接的方式提醒我们不要重蹈覆辙。
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https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.03.026
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