心理學家馬斯洛將人的需求分為5個層次,依次為:生理、安全、愛和歸屬、尊重、自我實現。

食物是人們賴以生存的最基本需要,正如“飽暖思淫慾”、“倉廩實而知禮節,衣食足而知榮辱”,只有填飽肚子之後,我們才能考慮更高層次的需求,在飢餓面前,連愛情也要退一舍之地。

2022年,美國加州大學王競教授團隊透過果蠅模型闡明瞭“飯飽思淫慾”背後的生理機制——愛情與麵包,飢餓的雄性果蠅首選麵包,只有在攝入富含蛋白質的食物之後,果蠅才能轉而追求愛情,從進食到求愛的轉變,依賴的是腸道內分泌細胞釋放的一種神經肽——利尿激素31(Dh31)。該研究發表於國際頂級期刊Nature雜誌。

兩組雄果蠅,一組餓了24小時,一組正處於吃飽喝足之後,飢餓的雄果蠅在同時面對食物(富含蛋白質的酵母菌)與雌果蠅時,雄果蠅首先選擇填飽肚子,然後再溜溜達達去找雌果蠅獻殷勤。而另一組就不一樣了,吃飽了的雄果蠅無視食物,直奔雌果蠅而去,努力創造交配的機會。

圖注:a.b.飢餓了24小時的果蠅與吃飽喝足的雄果蠅在觀察時間段內,花在進食(藍色)、求偶(橘色)、交配(黑色)的時間

值得注意的是,這填飽肚子的食物還有些講究,必須是富含蛋白質/氨基酸的食物,蔗糖就不行,就算吃蔗糖吃飽了,雄果蠅也“性致缺缺”,它們寧願搓搓手理理毛,也懶得湊到雌果蠅跟前(雄果蠅:沒有那種世俗的慾望)。

而進食高蛋白質/氨基酸的雄果蠅就不一樣了,食物中氨基酸濃度越高,它們越是精力旺盛,花在雌果蠅身上的時間也就更長,交配成功比例高達74%,因此研究人員在文中戲稱“蛋白質簡直是果蠅的催情劑”。

圖注:c.餵養不同濃度蔗糖,雄果蠅花在進食與求偶的時間。d.餵養不同濃度的氨基酸,雄果蠅花在進食與求偶的時間

下一步,研究人員試圖找到雄果蠅進食與求偶行為之間切換的機制——在進食了高蛋白食物的數分鐘後,為什麼雄果蠅不繼續吃了,轉而飛向雌果蠅求愛?

之前的一些研究顯示,生物體內一些能產生飽腹感的激素能夠促進交配行為的發生。研究者發現,當攝入高蛋白食物後,果蠅腸道內分泌細胞Dh31釋放增加,血液迴圈中Dh31的濃度上升。

敲除果蠅Dh31基因後,即使進食高蛋白食物,果蠅交配成功的機率也大打折扣,而啟用腸道內分泌細胞Dh31基因,果蠅則迅速由進食轉向求偶交配,證明Dh31是進食與求愛行為之間轉換的關鍵分子。

圖注:1、3分別為高、低濃度蛋白組,2蔗糖組,4 Dh基因敲除組,5 Dh基因siRNA敲除組

那麼Dh31是如何讓果蠅在飽腹之後產生淫慾的呢?

利用三光子顯微成像技術對果蠅腦部神經元進行成像,研究人員發現:向果蠅迴圈系統注射Dh31的數分鐘後,有兩群Dh31受體陽性的神經細胞被啟用——Crz+神經元AstC+神經元,Crz+神經元分泌corazonin促進求愛,而AstC+神經元分泌allatostatin-C抑制進食。

一句話來說就是:攝入高蛋白食物後,啟用腸道內分泌細胞,釋放Dh31,作用於腦內功能不同的神經元,抑制食慾,促進求愛,果蠅完成從進食到求偶的轉變。

這項研究的通訊作者王競教授感嘆說:“我們目睹了果蠅從進食到求偶的轉變,一種分子能對動物的行為決策,產生如此重大的影響,太讓人驚訝了。”

參考來源:

Lin HH, Kuang MC, Hossain I, et al. A nutrient-specific gut hormone arbitrates between courtship and feeding [published online ahead of print, 2022 Feb 9]. Nature. 2022;10.1038/s41586-022-04408-7. doi:10.1038/s41586-022-04408-7

來源 | 四五七

編輯 | Swagpp

來源 | 梅斯醫學