PNAS丨焦慮時吃不下飯？華盛頓大學(xué)揭示PBN Ntsr1 神經(jīng)元調(diào)控攝食與焦慮的環(huán)路機(jī)制

為什么連續(xù)加班高壓一整天，明明饑腸轆轆，面對飯菜卻完全沒有胃口？為什么上臺演講前、身處陌生不安的環(huán)境、遭遇突發(fā)驚嚇時，饑餓感會憑空消失，取而代之的是心慌焦慮？長期陷入精神內(nèi)耗、持續(xù)焦慮的人群，也常常伴隨茶飯不思、進(jìn)食量大幅減少的情況。

這一系列壓力、危險、未知場景下食欲減退的現(xiàn)象，本質(zhì)是大腦在權(quán)衡進(jìn)食需求與生存威脅，但這種本能取舍目前仍缺少清晰的神經(jīng)機(jī)制解釋。

2026年7月22日，華盛頓大學(xué)霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所Richard D. Palmiter教授團(tuán)隊在《PNAS》上發(fā)表研究“Parabrachial Ntsr1 neurons modulate food intake and anxiety through a projection to the ventromedial hypothalamus”。

研究發(fā)現(xiàn)，臂旁核（PBN）中的Ntsr1神經(jīng)元，特異性投射至腹內(nèi)側(cè)下丘腦（VMH），接收危險信號后激活下游SF1/BDNF神經(jīng)元，同步抑制進(jìn)食、提升焦慮；進(jìn)食行為會下調(diào)其活性，沉默該神經(jīng)元則食欲上升、焦慮減輕。

大腦中哪類神經(jīng)元同時控制食欲和焦慮？

臂旁核（PBN）：位于腦干，是接收恐懼、疼痛、內(nèi)臟不適等負(fù)面信號的核心中繼站。

團(tuán)隊采用AAV 病毒示蹤、RNAscope 多色熒光原位雜交解析PBN 中的Ntsr1神經(jīng)元。

結(jié)果顯示，Ntsr1 神經(jīng)元集中在 PBN 前端靠近外側(cè)丘系核區(qū)域，后端零散分布，軸突幾乎全部靶向腹內(nèi)側(cè)下丘腦 VMH，其他腦區(qū)投射強(qiáng)度不足 20%。同步標(biāo)記 Cck、Foxp2 兩種 PBN 常見細(xì)胞標(biāo)記，僅 15.1% 的 Ntsr1 細(xì)胞同時表達(dá)三種基因，大部分細(xì)胞僅單獨表達(dá) Ntsr1，數(shù)量遠(yuǎn)少于另外兩類細(xì)胞。

因此，PBN中的Ntsr1神經(jīng)元是一個分子獨特、投射專一的細(xì)胞群,幾乎只連接VMH一個腦區(qū)。

激活或抑制這群神經(jīng)元，會改變進(jìn)食和焦慮嗎？

團(tuán)隊利化學(xué)遺傳技術(shù)，在Ntsr1神經(jīng)元中表達(dá)興奮性hM3Dq（CNO激活），進(jìn)行多組行為檢測。

攝食實驗中，短期腹腔給藥、長期飲水給藥激活神經(jīng)元后，小鼠單次進(jìn)食量、每日覓食次數(shù)顯著下降，飲水量同步減少，降低動物進(jìn)食動機(jī)。曠場、高架十字迷宮中，小鼠回避場地中心與開放臂，自主活動距離縮短，焦慮行為明顯增多。在風(fēng)險攝食模型上，新奇環(huán)境、電擊恐懼艙內(nèi)，激活組小鼠遲遲不敢靠近食物，總進(jìn)食量更低；熱板、馮弗雷痛覺測試排除痛覺干擾，證明食欲下降源于焦慮，而非痛感增強(qiáng)。

因此，激活Ntsr1神經(jīng)元會導(dǎo)致少吃+焦慮；該效應(yīng)獨立于痛覺改變，屬于情緒-攝食調(diào)控。

第三部分：鈣成像、光遺傳、上下游驗證，完整搭建環(huán)路邏輯（配圖 6、7、8）

為了看清這群神經(jīng)元在自然狀態(tài)下如何工作，研究團(tuán)隊用光纖鈣成像技術(shù)，在活體小鼠進(jìn)食和遭遇危險時，實時記錄Ntsr1神經(jīng)元的電活動

結(jié)果顯示，初次靠近食物時Ntsr1神經(jīng)元短暫激活，進(jìn)食過程中活性持續(xù)降低；尾夾、電擊等危險刺激會顯著提升細(xì)胞鈣信號。也就是說，安全進(jìn)食會抑制該神經(jīng)元，危險信號則激活它。

僅激活投射至 VMH 的神經(jīng)末梢，就能復(fù)刻少食、焦慮的表型，證明 VMH 是核心功能下游。激活 Ntsr1 后，VMH 內(nèi) SF1、BDNF 神經(jīng)元激活標(biāo)記 Fos 大幅上升，兩類細(xì)胞高度重疊，均具備抑制進(jìn)食功能。激活 PBN 內(nèi)接收危險信號的 Calca（CGRP）神經(jīng)元，可顯著提升 Ntsr1 神經(jīng)元激活比例；抑制該細(xì)胞會提升進(jìn)食、緩解焦慮。

一張圖看懂：大腦里的危險-食欲調(diào)控機(jī)制

該研究解析臂旁核 Ntsr1 神經(jīng)元至腹內(nèi)側(cè)下丘腦的神經(jīng)通路，證實該細(xì)胞是大腦整合外界威脅信號、調(diào)控進(jìn)食與焦慮情緒的關(guān)鍵節(jié)點；外界危險信號經(jīng) PBN 內(nèi)部 Calca 神經(jīng)元傳遞激活 Ntsr1，進(jìn)而興奮下丘腦 SF1/BDNF 神經(jīng)元，同步抑制覓食行為、誘發(fā)避險焦慮，進(jìn)食行為則反向降低該神經(jīng)元活性，完整解釋了風(fēng)險環(huán)境下食欲減退的神經(jīng)機(jī)制。

狀態(tài)

Ntsr1神經(jīng)元活動

行為

生存意義

安全進(jìn)食

活性↓（被抑制）

正常進(jìn)食

允許補(bǔ)充能量

危險信號

活性↑↑

食欲↓、焦慮↑

優(yōu)先避險

小編寄語：

本研究為應(yīng)激相關(guān)進(jìn)食障礙、焦慮伴厭食、創(chuàng)傷后食欲紊亂等身心共病提供全新腦靶點。

臨床中高壓、創(chuàng)傷、焦慮引發(fā)的食欲衰退、體重下降，可依托該通路開發(fā)靶向神經(jīng)調(diào)控干預(yù)思路；同時為代謝疾病合并情緒障礙的共病診療提供新的基礎(chǔ)研究依據(jù)，為后續(xù)藥物靶點篩選、無創(chuàng)腦調(diào)控治療提供明確的細(xì)胞與環(huán)路參考。

https://doi.org/10.1073/pnas.2605466123

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