想象一下，一个温馨的小空间里，你喜欢的 UP 主面前摆满了色彩斑斓、香气四溢的美食，一边品尝，一边分享着每一口食物带来的愉悦。而屏幕前的你一边享受的「看吃播」，一边也会强忍住只看不吃，以达到「望梅止渴」的目的。但事实上，机体在这个时候已经悄无声息的作出了反应，其中最为重要的，就是与糖代谢密切相关的肝脏线粒体。
近日，来自德国马克斯・普朗克代谢研究所的研究团队在 Science 上发表题为「Food perception promotes phosphorylation of MFFS131 and mitochondrial fragmentation in liver」的文章，研究就食物感知时的肝线粒体调节机制作出了解答。
图 1：文章来源
研究者通过磷酸化蛋白质组学筛选，发现食物感知和再喂养能使线粒体裂变因子丝氨酸 131 位（MFFS131）在食物暴露和再喂养时磷酸化水平上升，通过光遗传学激活 POMC 神经元也能模拟食物感知和再喂养引起的 MFFS131 磷酸化上调。进一步的，通过透射电子显微镜发现禁食后的小鼠在感知食物或再喂养后，其肝脏线粒体的面积和周长显著减小，数量增加，线粒体迅速碎片化。通过光遗传学激活下丘脑 POMC 神经元，可以模拟食物感知引起的线粒体形态变化。
图 2：在感知食物、再次进食和光遗传 POMC 神经元激活时，MFFS131 的磷酸化会增加
随后，研究者通过激酶预测工具并通过实验验证了 AKT 激酶可以直接磷酸化 MFFS131，AKT 激活后定位于线粒体相关膜（MAMs），在这些膜中 AKTpS473 的磷酸化水平增加。此外，食物感知和再喂养条件下，胰岛素、血糖、脂肪酸、胰高血糖素和皮质酮在小鼠中迅速短暂诱导，这可能解释了肝脏中观察到的 AKT 信号的激活。
图 3：MFFS131 磷酸化由 AKT 激酶介导
为了研究 MFFS131 磷酸化的功能影响，研究者构建了两种小鼠模型 MFFS131 G（不能磷酸化）和 MFFS131D（模拟持续磷酸化），MFFS131 G 细胞在胰岛素刺激下不发生线粒体分裂，且 MFFS131 G 小鼠在胰岛素耐受性测试中有损害，而 MFFS131D 则表现出截然相反的结果。这也说明 MFFS131 磷酸化在调控线粒体功能和肝脏胰岛素敏感性中的关键作用。
图 4：MFFS131 的磷酸化是线粒体碎片化所必需的，并可调节体内胰岛素敏感性
总之，食物感知通过 AKT 依赖的 MFFS131 磷酸化迅速诱导肝脏线粒体碎片化，影响胰岛素刺激的肝脏葡萄糖产生。所以说，文章尽管没给出「看吃播」与体重之间的联系，但确实告诉了大家「看吃播」会影响体内的代谢活动，食物感知与糖代谢之间是密切相关的。
参考文献
Henschke S, Nolte H, Langer T, Wunderlich FT, Brüning JC. Food perception promotes phosphorylation of MFFS131 and mitochondrial fragmentation in liver. Science. 2024 Apr 26.
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图片来源：图虫创意
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