۲۱جولای ۲۰۲۵ - «مغز چگونه گلوکز را از میان تمام مواد مغذی جذب شده در روده تشخیص می دهد؟» در مطالعه ای پیشگامانه، تیمی از پژوهشگران مؤسسه ی KAIST موفق به کشف مدار عصبی خاصی بین روده و مغز شدند که به مغز امکان می دهد گلوکز را به طور انتخابی شناسایی کند- فراتر از ثبت صرفِ مجموع کالری ورودی. این کشف می تواند زمینه ساز توسعه راهکارهای هدفمند برای کنترل اشتها و درمان اختلالات متابولیکی از جمله چاقی و دیابت باشد.
در تاریخ ۹جولای،KAIST (با ریاست پرفسور کوانگ هیونگ لی) اعلام کرد که این پژوهش به سرپرستی پروفسور گرگ اس. بی. سو از دپارتمان علوم زیستی و با همکاری پروفسور یونگ-گیون پارک(BarNeuro)، پروفسور سئونگ-هی لی (علوم زیستی) و پژوهشگران دانشکده پزشکی آلبرت اینشتین در نیویورک انجام شده است. این تیم نشان داد که حیوانات در حالت گرسنگی، از طریق مدار عصبی خاص «روده-مغز»، قادر به تشخیص و انتخاب ترجیحی D-گلوکز در روده هستند.
گرچه مدت‌هاست که مشخص شده است روده اطلاعات کالری را برای تنظیم اشتها به مغز منتقل می کند-عمدتاً از طریق سرکوب نورون های مرتبط با گرسنگی در هیپوتالاموس- این اولین مطالعه ای است که یک مسیر عصبی اختصاصی را شناسایی کرده است که مغز را قادر می سازد که خود مولکول گلوکز را شناسایی کند، نه فقط مقدار کالری کلی را.
با استفاده از ترکیبی از اپتوژنتیک، تصویربرداری عصبی و تزریق مواد مغذی، پژوهشگران دریافتند که زیرمجموعه ای از نورون های CRF در هسته پاراونتریکولار(PVN) هیپوتالاموس، به D-گلوکز تزریق شده مستقیم به روده کوچک پاسخ سریع و انتخابی می دهند. این نورون ها نسبت به سایر مواد مانند L-گلوکز، آمینواسیدها یا چربی ها یا واکنشی نداشتند یا پاسخ معکوس نشان دادند.
نقشه برداری دقیق تر از این مسیر نشان داد که سیگنال‌های D- گلوکز از روده کوچک از طریق طناب نخاعی به هسته دورسولاترال پارابراکیال (PBNdl) در ساقه مغز منتقل شده و سپس به نورون های CRF در PVN رسانده می شوند. این در حالی است که سیگنال های مربوط به آمینواسیدها و چربی ها از طریق عصب واگ به مغز انتقال می یابند.
مهار فعالیت نورون های CRF در موش های در حال روزه داری باعث از بین رفتن ترجیح طبیعی آن ها برای گلوکز شد، که ضرورت این مدار در انتخاب خاص گلوکز را تأیید می کند.
این مطالعه بر اساس پژوهش قبلی پروفسور سو در دانشگاه NYU انجام شد، جایی که تیم او نورون‌های DH44 را در مگس سرکه شناسایی کرده بود، که قند را در روده تشخیص می دادند. با الهام از این احتمال که پستانداران نیز ممکن است نورون های مشابهی داشته باشند، تیم KAIST این تحقیق را آغاز کرد.
دکتر جین‌یون کیم(فارغ التحصیل دکترا از KAIST و اکنون در Caltech) نقش اصلی در این مطالعه را بعهده داشت و نشان داد که موش های گرسنه، گلوکز را بر سایر مواد مغذی تزریقی ترجیح می دهند و نورون های CRF به صورت لحظه ای واکنش نشان می دهند. وونگیو جونگ(فارغ‌التحصیل لیسانس KAIST و دانشجوی دکترا در Caltech) مدل سازی و تحلیل‌های رفتاری را انجام داد و دکتر شینهه کیم نقش نورون های نخاعی خاص در انتقال سیگنال های مغذی از روده به مغز را آشکار کرد.
محققان گفتند: این مطالعه با پرسشی ساده اما بنیادین آغاز شد، این که مغز چگونه گلوکز را از دیگر مواد مغذی جذب شده در روده تشخیص می دهد؟ ما نشان دادیم که مدارهای نخاع پایه ی روده-مغز نقش مرکزی در حفظ تعادل انرژی و هموستاز متابولیکی دارند.
پروفسور سو افزود:با شناسایی مسیر اختصاصی روده-مغز برای تشخیص گلوکز، این پژوهش افق های درمانی جدیدی برای بیماری های متابولیک می گشاید. در گام بعدی، قصد داریم بررسی کنیم که مدارهای مشابه چگونه سایر مواد مغذی ضروری مانند آمینواسیدها و چربی‌ها را تشخیص می دهند و این سامانه ها چگونه با یکدیگر تعامل دارند.
این تحقیق در تاریخ ۲۰ژوئن ۲۰۲۵در مجله بین‌المللی Neuron منتشر شده است.
منبع:
https://www.news-medical.net/news/20250721/Study-uncovers-a-specialized-gut-brain-pathway-for-glucose-sensing.aspx