1. 学习以下材料,回答以下问题。

对糖和脂肪的偏爱,竟源于肠道对大脑的驱动在进化过程中,人类和动物进化出了多条营养感知通路,这些通路能激发人类对糖、脂的偏好,探究其中的机制将为相关代谢疾病的治疗提供新策略。

糖和人造甜味剂进入口腔,都会激活味蕾上的甜味受体。人造甜味剂虽然能产生貌似糖的甜味,但效果却不能真正地代替“真糖”,在减少糖摄入、偏好方面的作用非常小。这背后的机制是什么呢?研究者进行如下图所示的实验,让野生型小鼠在甜度相当的人造甜味剂和葡萄糖之间进行选择。小鼠最初会以同样的速度从两个瓶子里喝水,接触两种选择24小时后,小鼠从含糖瓶子中喝水的次数多于人造甜味剂,到48小时,小鼠几乎只从含糖的瓶子里喝水。甜味受体缺乏型小鼠进行此实验的结果与野生型小鼠大致相同依然可对糖产生强烈的行为偏好。深入研究发现,葡萄糖除了在舌头上产生甜味刺激外,还能直接作用于肠道,肠上皮的肠内分泌细胞(EEC)通过其细胞表面的SGLT1受体来接收糖信号,经迷走神经激活大脑中的cNST区域,导致不依赖味觉的糖摄入偏好产生。

   

沿着这个思路,研究者探究对高脂食品的“执迷不悟”是否也跟肠道有关。实验中观察到,相比于掺有脂肪的水,小鼠刚开始时更爱喝掺有人造甜味剂的水。然而品尝了几天后,小鼠对富含脂肪的水产生了强烈的偏好。通过监测小鼠的大脑活动,研究者锁定到了熟悉的区域——cNST。实验表明摄入脂肪后,肠道也是经迷走神经来激活cNST引起奖赏效应。

研究者发现敲除SGLT1受体不影响小鼠对脂肪的偏好,而敲除了EEC表面的特定GPR受体能阻断小鼠对脂肪的偏好。分别用脂肪和糖灌注小鼠的肠,检测迷走神经激活情况,发现迷走神经元中,一部分对糖、脂肪都有响应,另一部分只对脂肪有响应。前一类神经元被沉默后,小鼠对糖和脂肪的偏好均显著下降。而后一类神经元被沉默后,小鼠脂肪偏好性显著下降,而糖偏好性不受影响。

这些研究让我们对驱使人类和动物渴望糖、脂的分子和细胞机制有了更深入的了解,或将为基于食欲调控的代谢病疗法提供新策略。

(1) 糖或人造甜味剂进入小鼠的口腔,刺激甜味产生兴奋,经传入神经传到相关中枢,产生甜味觉。
(2) 研究者还进行了如下的一系列实验,其中可以作为支持“糖通过肠道经迷走神经激活cNST引起糖的行为偏好”的实验证据有_____。 A. 味蕾上的甜味受体缺乏型小鼠在口服葡萄糖后cNST神经元被激活 B. 食用人造甜味剂的野生型小鼠cNST未观察到明显的激活效应 C. 野生型小鼠的肠道直接注入葡萄糖和口服葡萄糖均能强烈地激活cNST D. 抑制野生型小鼠cNST神经元的激活会使小鼠失去对糖的行为偏好
(3) 研究者在小鼠cNST区域注射阻断神经递质释放的药物,同时向小鼠提供人造甜味剂和脂肪,小鼠更多地取食
(4) 综合文中信息,从下列选项中选出合适的选项并进行排序(两个字母之间加→),以完善脂肪引起奖赏效应的途径。

a、cNST区域被激活

b、迷走神经中只对脂肪响应的神经元兴奋

c、迷走神经中对糖和脂肪都能响应的神经元兴奋

d、脂肪水解产物与EEC表面的SGLT1受体结合

e、脂肪水解产物与EEC表面的GPR受体结合

f、引起奖赏效应

(5) 请根据本文的研究结果,为饮食失调导致的肥胖、暴食症等人群提供一条治疗的思路
【考点】
反射弧各部分组成及功能; 神经冲动的产生和传导;
【答案】

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