不止胰脏制造胰岛素,大脑也能自产自销
科学家发现大脑能产生胰岛素,或影响记忆、食欲与衰老。
你可能以为,胰岛素只能由胰脏制造,但其实,大脑也会制造这种控制血糖的关键激素。它和胰脏分泌的胰岛素完全相同,区别在于,许多人,包括糖尿病研究人员、医生,甚至患者自己,至今都不知道这一点。
事实上,早在上世纪70年代末,研究人员就在老鼠的大脑中发现了异常高浓度的胰岛素。1978年的一项研究报告显示,大脑中的胰岛素浓度至少是血浆中的十倍,有些区域甚至高达一百倍。但这项发现随后几乎被学界忽视。
原因之一是,1983年有研究指出,大脑中的胰岛素来自胰脏,而非大脑自身合成。当时科学手段有限,研究人员找不到大脑中负责合成胰岛素的“机器”,于是大多数人便认定:大脑不会制造胰岛素,所有胰岛素都是胰脏送来的。这个误解,一直持续了三十年。
然而,新的证据推翻了这一观点。科学家现在知道,大脑确实有多个区域可以制造胰岛素,而且不同的神经细胞,还能因地制宜地执行不同的任务。
比如,神经胶形细胞被发现可以在记忆和学习相关的大脑区域中合成胰岛素,而且其胰岛素分泌量还会随葡萄糖浓度变化而调整,这种特性和胰脏的β细胞非常相似。这暗示它们可能与认知功能有关。
此外,能一生不断生成新神经元的“神经祖细胞”也能制造胰岛素。类似的细胞还存在于嗅球中,也就是处理嗅觉的大脑区域。但这些胰岛素在这里究竟起什么作用,仍是个谜。
更引人关注的是下丘脑。它控制着身体的生长和代谢,是人脑中胰岛素浓度最高的区域。研究发现,来自应激神经元的胰岛素能维持垂体的生长激素分泌。一旦小鼠遭受压力,下丘脑的胰岛素合成会减少,导致它们变得比正常鼠更矮。由此可见,大脑自产胰岛素不仅调控情绪,也可能直接影响身体发育。
大脑中还有一个叫“脉络丛”的区域,会分泌脑脊液——我们每天大约分泌半升。这些负责分泌的上皮细胞也被发现能制造胰岛素,并释放进大脑深处的脑室中。这个无色的液体会流经整个大脑,可能帮助胰岛素扩散至不同脑区。
2023年,一项小鼠研究显示,调控脉络丛中的胰岛素水平,会直接影响进食行为。胰岛素浓度高时,下丘脑神经元被“重新布线”,动物的食欲会被抑制。
此外,2022年的另一项研究还发现,小脑延髓的某些神经元也能分泌胰岛素,同样具有抑制食欲的效果。这些发现可能为肥胖治疗打开新思路。
那这些大脑自产的胰岛素能控制血糖吗?目前并没有证据支持。它们似乎不会离开大脑,因此不太可能像胰脏胰岛素那样调节血液中的葡萄糖水平。
但它们或许有另一项重要任务——帮助大脑延缓衰老。阿尔茨海默病有时被非正式地称为“第三型糖尿病”,原因就在于患者大脑对胰岛素失去反应,无法正常利用葡萄糖。由于葡萄糖是大脑的主要能量来源,这种缺失可能造成约20%的“能源缺口”,进而损害认知能力。
一些研究尝试通过鼻喷胰岛素来提升大脑中的胰岛素水平,以改善认知表现,结果虽不一致,但部分患者确实受益。
不过,胰岛素也不是越多越好。尤其在女性中,脑脊液中胰岛素水平偏高反而与认知表现较差有关。
大脑究竟从何时起具备制造胰岛素的能力?是比胰脏更早,还是更晚?这个问题还没有答案。但从现在的证据来看,我们或许已经站在一次重大医学教科书更新的门口了。希望这一次,科学界不会再等上三十年。