高糖分的攝入對果蠅進食行為的影響

生活中經常有人對於甜食是無法抗拒的，據這些人自述，對於甜食攝入是會上癮的，而且會隨著時間的推移越吃越多，脂肪增加、體重增加也在所不惜。那麼，為什麼很多人對於甜食的攝入會越來越多呢？是因為對甜食的敏感度降低還是體重增加後對甜食的需求量進一步增加呢？日前，Christina E. May等人發表在《細胞報告》（Cell Reports）中的一篇研究性文獻，便以果蠅為研究對象，使用行為實驗、鈣離子成像（calcium image）及光遺傳學（optogenetics）等方法，探索了高糖分的攝入對果蠅糖類敏感度的影響，以及相關腦機制。

在研究中，Christina等人將羽化後的果蠅培養在甜味食物的環境中若干天，在羽化後第0,2,5,7,10天時將不同濃度的糖水放置於果蠅口器前面，根據果蠅口器是否有伸出的動作（proboscis extension response, PER）來測定果蠅對於甜味的味覺敏感度。結果表明，隨著時間的推移，進食甜味食物的果蠅會越來越肥胖，同時，對於甜味的敏感度也會明顯減弱。為了更好的分辨果蠅對與甜味的敏感度下降來源是肥胖還是進食甜食增多引起的，研究者將缺乏脂肪酶（brummer, bmm）或圍脂滴蛋白（perilipin2, plin2）的果蠅用於上述同樣的測試方法。結果表明，在不同天數測定果蠅對糖水的敏感度時，正常果蠅和肥胖的果蠅表現出的是同樣的結果，說明果蠅味覺敏感度下降與肥胖是相互獨立的過程。此外，研究者還使用鈣離子成像的方法，證明了吃糖會減少對甜味神經元中糖刺激的突觸反應。同時，研究者還從行為實驗的角度分析得出，在高糖分的環境中，果蠅的進食行為，食量和持續時間都有顯著的增加。最後，研究者使用光遺傳學的方法提升果蠅味覺敏感度之後，其進食引起的肥胖也隨之減少，而此過程可能與甜味神經元突觸的成熟度（synaptic maturation），以及在大腦當中所扮演的新陳代謝作用有關。

綜上所述，此研究以果蠅為研究對象，證明了攝入甜食會引發肥胖，而過度的攝入甜食帶來的後果則可能是對甜味的敏感度下降，進而引發更高的糖類攝入及進食量。研究使用多種生物實驗技術，為我們進一步揭開了生物攝取甜食的面紗。


撰稿人：韓睿


原始論文：
May, C. E., Vaziri, A., Lin, Y. Q., Grushko, O., Khabiri, M., Wang, Q. P., ... & Dus, M. (2019). High Dietary Sugar Reshapes Sweet Taste to Promote Feeding Behavior in Drosophila melanogaster. Cell Reports, 27(6), 1675-1685.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211124719304929