女人暴饮暴食是情绪作怪？

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2023年7月20日Robyn M. Brown研究团队在Neuropsychopharmacology发表研究论文“A paraventricular thalamus to insular cortex glutamatergic projection gates “emotional” stress-induced binge eating in females”，揭示了一个室旁丘脑到岛叶皮层的谷氨酸能投射在女性中的“情绪”压力引起的暴饮暴食。

压力和负面情绪会引发饮食失调的症状，而男性和女性的大脑对压力的反应也是不同的。事实上，女性不成比例地遭受与情绪或压力相关的饮食，以及相关的饮食失调，如暴食失调。然而，作者对驱动这种不适应饮食行为的精确神经回路的理解，尤其是女性仍然有限。最近建立了一个“情绪”应激诱导的暴饮暴食的临床相关模型，即只有雌性小鼠对急性“情绪”压力源表现出暴饮暴食。在该研究中作者结合行为学、转基因、免疫组化和通路特异性化学遗传学方法来研究与女性应激性暴食相关的全脑功能结构，重点关注从室旁丘脑的Vglut2投射在这种行为中的作用。全脑激活映射揭示了应激性暴食所特有的独特的共激活模式。在通路特异性水平上，投射到内侧岛叶皮层的PVTVglut²⁺细胞在应激诱导的暴食时被特异性激活。随后化学抑制该途径阻断了应激诱导的暴饮暴食。作者揭示了一种独特的PVTVglut²⁺到岛叶皮质的投射，它是雌性小鼠“情绪”应激诱导的暴食的关键驱动因素，突出了支持这种性别特异性行为的新回路。

图一 美味食物的摄入遵循压力-狂欢范式和压力源的验证

首先，作者探究了“情绪压力源”促进了雌性小鼠的暴饮暴食行为。受试小鼠在测试当天表现出明显的暴食行为，在15 min内摄入相当于其日常食物摄入量的38%，观察到响应该应激源的下丘脑室旁核的激活；并且各组间Fos蛋白表达的差异，仅应激组小鼠的血浆皮质酮水平升高，不同组间的皮质酮表达存在差异。与对照组相比，接受应激处理的小鼠血浆中皮质酮水平升高

图二 压力引起的暴食改变了神经共激活模式

整个神经轴的Fos映射显示了不同于控制、仅压力和压力狂欢条件的激活模式，每个模块都包含了具有相似的共激活模式的大脑区域，并提示了该模块中的大脑区域之间的功能连接的增强。该模块越大，大脑中涉及类似的共激活模式的区域就越多。模块的数量反映了激活的一般区域间协调，层次聚类确定了一个独特的模块化组织的大脑激活模式，以应对美味食物消费，仅暴露于压力源和压力暴饮行为。对照组小鼠大脑中的共激活模式被组织成五个模块，这些模块内的区域显示出更多的同步共激活模式。相比之下，与对照组相比，只有受压力因素影响的大脑显示出模块性下降，被组织成三个大的集群。在不同的聚类水平上，与控制组和压力狂欢的大脑相比，仅受压力的条件始终显示出更少的模块数量。只有压力的大脑的共激活模式也高度相关。此外，还观察到更多的模块，显示了在这种行为过程中不同的共激活模式。只有应激的大脑的第一个模块主要由中皮层边缘区域组成，包括NAc、杏仁核、扣带和前边缘皮层的细分，与第二组相比，其激活模式略有相反，主要包括涉及应激的区域反应，如内视区和侧隔，以及味觉区。第三个簇，与第二个簇具有相似的激活模式，主要包括下丘脑区域，包括PVN、LH、中央VMH和下丘脑后部。与第三个模块相比，这些区域具有相反的激活模式，其中包括许多模块皮质边缘区域，如前岛叶皮质、背花蒂区、NAcSh、中央杏仁核和杏仁核基底外侧。只有在压力下的大脑中最大的区域，包括前PVT，有相反的Fos激活模式，在压力暴食的大脑中激活较少，这表明一旦动物被允许暴食，它们的功能角色就发生了变化。与总的来说，这些数据支持了压力引起的暴饮暴食。

图三 PVTVglut²⁺对岛叶皮层的投射在应激诱导的暴饮暴食后被激活

在应激诱导的暴食后Fos表达增加的所有大脑区域中，只有岛叶皮层显示出Fos免疫标记的程度与暴食暴食行为之间的正相关，在此基础上，作者结合逆行追踪和Fos免疫组化研究了谷氨酸对岛叶皮质的能投射。将逆行示踪剂注入Vglut2-Cre小鼠的岛叶皮质，以标记Vglut2投射到岛叶皮质。双标记细胞的同侧计数显示，许多脑区显示出中等到高数量的Fos阳性Vglut2投射细胞到岛叶皮质。从PVT中观察到较强的谷氨酸能输入，观察到来自 PVT 的强谷氨酸能输入，其中 35% 在应激暴食动物中也对 Fos 蛋白呈阳性。Vglut2 和 Fos 蛋白的这种高度重叠仅在压力暴食组中显著较高（仅在PVT中），这表明从Vglut2到岛叶的Vglut2+通路可能介导了这种行为。

图四 PVTVglut²⁺输入到岛叶皮质调节应激诱导的暴食

为了确定应激诱导的暴食是否需要PVTVglut²⁺-岛叶皮质投射，作者使用化学遗传学抑制该通路。与对照组相比，化学抑制该通路减少了美味食物的暴食和暴食期间的进食时间。相比之下，化学发生抑制对应激期间与含有美味食物的茶过滤器相互作用的时间没有影响，也对开始食用食物的潜伏期没有影响。综上所述，这些结果表明了PVTVglut²⁺-岛叶回路在调节压力后的暴饮作为一种应对机制中的因果作用。

图五 对PVTVglut²⁺-岛叶皮层投射的通路特异性抑制并不影响运动活动、焦虑样行为或不依赖于压力的享乐性进食

为了探究暴食的化学生成抑制是否是由于一般的镇静效应，作者检测了光遗传学抑制对运动活动的影响。抑制PVTVglut2岛叶神经元或微注射生理盐水均不影响运动活动。接下来，确定了对暴饮暴食的化学抑制是否是由于美味食物消费的普遍减少。为此，在没有压力操纵的情况下，测量了笼子里的美味食物摄入量。在15 min和2h的时间点上，生理盐水或雷酸盐的平衡输送对美味食物的摄入量都没有影响。这一数据表明，在没有压力的情况下，抑制PVTVglut2岛叶皮质投射并不会影响享乐性进食。鉴于PVT是调节焦虑样行为的关键节点，作者研究了化学遗传学抑制这种行为的影响。使用明暗箱测试来评估抑制对动物焦虑样行为的影响。注射生理盐水不影响进入光室的潜伏期，也不影响进入光室的时间，研究表明即PVTVglut²⁺-岛叶投射不调节焦虑样行为。

作者探究了女性“情绪”压力驱动的饮食的神经基础，首先观察到压力诱导的暴食行为改变了小鼠大脑的共同激活模式。第二，雌性小鼠的应激诱导的暴饮暴食与投射到脑岛的Vglut2 PVT细胞的Fos激活增加有关。最后，对这种投射的化学抑制减少了压力引起的暴饮暴食，而不影响运动活动或类似焦虑的行为。这些数据表明了PVTVglut²⁺-岛叶皮层投射在女性“情绪”压力引起的暴饮暴食中的因果作用。

文章来源

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37474763/

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