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咀嚼和吞咽是進食的重要步驟。食物的味道、硬度或粘度會激發口腔內和咽喉處不同的感覺。有證據表明，食物對口腔和食道的刺激能夠影響飽腹感的形成。然而，目前還不清楚咽喉部的神經元是如何感受食物刺激并且將信號傳遞給中樞大腦的。
清華大學生命學院、清華IDG/麥戈文腦科學研究院張偉研究員課題組研究了咽喉中機械力感受調節果蠅進食的機制。果蠅的咽喉有豐富的感覺神經元。其中，共表達機械力受體nompC和味覺受體Gr43a的神經元可以被食物帶來的刺激激活，并將信號傳遞至大腦中的中間神經元IN1。IN1神經元作為整合饑餓狀態和食物信號的中樞，在饑餓的果蠅中接收到咽喉處的信號后，可以激活神經肽MIP的釋放。MIP的釋放累計促進果蠅的飽腹感形成。nompC突變果蠅與野生型果蠅相比進食量顯著上升，MIP突變果蠅也出現相似的表型，而激活IN1神經元或MIP神經元可以降低果蠅進食量。這些結果表明，位于大腦中的神經環路可以整合進食過程中產生的機械力刺激和動物自身的營養狀態，協同調控進食行為。
圖1. 咽喉部機械力感受調節果蠅進食的神經環路機制
圖2. 機械力受體nompC基因突變導致果蠅的進食量上升
該項研究于11月10日在線發表在《細胞報道》（Cell Reports）期刊上，題目為“通過整合咽喉信號調節果蠅進食的神經環路（A Neural Circuit Integrates Pharyngeal Sensation to Control Feeding）”。清華大學生命學院2016級博士生楊婷婷為本文第一作者，張偉研究員為本文通訊作者。該研究工作得到國家自然科學基金委、北京市科委、清華大學自主科研基金和清華-IDG/麥戈文腦科學研究院“Brain+X”種子基金、北京市腦科學與類腦研究中心、清華-北大生命科學聯合中心和清華大學IDG/麥戈文腦科學研究院的支持。
