《细胞》子刊：还有这种操作？嗅觉太灵敏容易发胖，嗅觉变差脂肪燃烧加快！ | 科学大发现

“哎！你的鼻子真好！这么淡的味道都闻得到！”是了，通常在生活中，“嗅觉敏锐”都是种夸奖，是个让人羡慕的特质。但是！ 一项新的研究发现，摄入脂肪量相同的食物时，嗅觉敏锐可能会让你更容易发胖！

居然还有这种操作？这个神奇的研究由加州大学伯克利分校的团队完成，研究发表在《细胞 代谢》杂志上[1]。

研究通讯作者 Andrew Dillin教授

过去，研究人员认为，嗅觉的丧失会使食物的摄入量减少，比如患阿尔茨海默氏病和帕金森病的患者往往都会出现嗅觉障碍，而同时他们也有厌食的症状[2]。然而新的研究推翻了这个猜想！

研究人员对小鼠进行了基因修饰，让小鼠嗅觉神经元（OSN）表面可以表达白喉毒素受体，接下来再注射白喉毒素，两者结合后毒素进入小鼠OSN，OSN被“毒杀”，小鼠会暂时性的失去嗅觉（大约需要每3周注射一次）。 在普通饮食喂养5个月后，失去嗅觉和嗅觉正常的小鼠体重都没有明显变化。 但高脂饮食的小鼠就不一样了！尽管两组小鼠的体重都有了上涨，但是失去嗅觉的小鼠比嗅觉正常的小鼠体重要少16%！

而且更“可怕”的是，根据研究人员的观察，这些 失去了嗅觉的小鼠不但食欲没有减弱，相反，它们吃的比嗅觉正常的小鼠还要多 ！所以研究人员之前的猜测果然是错了。

为了重复论证他们“嗅觉丧失会使小鼠不容易发胖”的结论，研究人员换了另一种毒杀神经元的方法。他们让小鼠吸入载有白喉毒素受体的腺病毒载体，再给它们注射白喉毒素，小鼠同样失去了嗅觉。在这组小鼠中，研究人员同样观察到了类似现象。 两组嗅觉正常的高脂饮食小鼠中，增重最多的体重达到60g，几乎是失去嗅觉组小鼠的2倍 ！

既然摄入食物的量没有变少，那么吃下去的脂肪都到哪里去了呢？通过对小鼠体内脂肪细胞的追踪，研究人员发现， 失去嗅觉的小鼠棕色脂肪细胞明显增多。 在我们的体内存在两种脂肪细胞，一种叫白色脂肪细胞，一种叫棕色脂肪细胞。白色脂肪细胞负责囤积脂肪，储存能量，而棕色脂肪细胞负责分解白色脂肪，消耗能量。所以，当失去嗅觉的小鼠体内棕色脂肪细胞增加后，小鼠快速“燃脂”，自然就不会像嗅觉正常的小鼠一样发胖了。

棕色脂肪细胞在普通小鼠（Control）和失去嗅觉小鼠（ OMP ^DTR ）中的对比

那么又是什么原因使得它们的棕色脂肪细胞增多呢？这就要从神经层面来解释了。过去的研究发现，在机体处于剧烈活动或不良环境时起着重要作用，维持内环境稳定性的交感神经系统可以调节脂肪组织的“燃烧”和棕色化，而交感神经系统中信号的传递需要儿茶酚胺类神经递质（通常包括去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺） [3] 。

在失去嗅觉的小鼠体内，研究人员发现， 去甲肾上腺素 的水平急剧增高。而作为 β-肾上腺素受体的主要激动剂，它可以增强β-肾上腺素受体活性，β-肾上腺素受体活性的增加延长也能诱导皮下棕色脂肪细胞的产生，加快能量的消耗[4] 。所以，这也就是失去嗅觉的小鼠棕色脂肪细胞增加的原因了。

在简单推测出了嗅觉丧失对体重增长的调节机制后，研究人员又进行了新的尝试，他们想知道，对于已经发胖了的小鼠，嗅觉丧失能不能帮它们“减肥”呢？如果可以的话，那么这似乎对人类也有一点借鉴价值啊。

结果真的让他们感到惊喜，那些 已经发生了肥胖的小鼠丧失嗅觉后，即使继续高脂饮食，体重居然还是变轻了！ 小鼠过高的血糖水平也有了一定的下降 ，不但如此，研究人员还发现，它们 减轻的体重基本都是来自于脂肪的减少，而瘦体重（非脂肪成分，主要为骨骼和肌肉等）几乎没有变化 ！简直太神奇了！

失去嗅觉的肥胖小鼠（红）和普通的肥胖小鼠（黑）脂肪量（左）和瘦体重（右）的对比

这些实验都表明，嗅觉灵敏度降低会改变脂肪的代谢，研究人员最后又进行了一个“反向实验”，他们想知道，提高嗅觉的灵敏度，让小鼠获得一个嗅觉超灵敏的“超能力”，是不是也能改变代谢，让小鼠变得更胖？

但是如何让小鼠获得“超能力”？通过早年间的研究成果，研究人员注意到，胰岛素样生长因子-1（IGF1）是影响嗅觉神经元再生的因素[5]，它的受体的减少能够增强嗅觉神经的生长能力，改善嗅觉功能[6]。基于此，研究人员创建了IGF1受体缺失的小鼠模型，经过嗅觉测试，这些小鼠确实表现出了比普通小鼠更加灵敏的嗅觉。

在普通饮食喂养了12周后，研究人员发现，嗅觉超灵敏小鼠和普通小鼠的体重增长几乎没有差异，这好像和预想的不太一样啊？不要急，等到 第40周时，差异就明显起来了，嗅觉超灵敏的小鼠体重大约比普通小鼠多了1/3！尤其是性腺和腹股沟位置的脂肪囤积最为明显。

C：12周以内嗅觉超灵敏小鼠（红）和普通小鼠（黑）体重的增长情况以及第40周是的对比

D：小鼠的总脂肪量（whole fat）、性腺位置脂肪量（gWAT）、腹股沟脂肪量（iWAT）和棕色脂肪量（BAT）的对比

这是不是意味着对于人类来说，失去嗅觉就能减肥或是不发胖呢？这是没有得到验证的，而且研究人员也指出，除了鼻子以外，我们的嘴也会承担一些嗅觉感受器的功能，所以如果只是捂住鼻子，那大概是没有用的。研究人员表示，如果在人类中能够验证这一现象的话，他们还是希望能够从神经通路入手来开发相应的抑制剂，而不是以影响嗅觉能力为代价。

参考资料：

[1] Riera C E, Tsaousidou E, Halloran J, et al. The Sense of Smell Impacts Metabolic Health and Obesity[J]. Cell Metabolism, 2017, 26(1): 198-211. e5.

[2] http://news.berkeley.edu/2017/07/05/smelling-your-food-makes-you-fat/

[3] Bartness T J, Song C K. Thematic review series: adipocyte biology. Sympathetic and sensory innervation of white adipose tissue[J]. Journal of lipid research, 2007, 48(8): 1655-1672.

[4] Petrovic N, Walden T B, Shabalina I G, et al. Chronic peroxisome proliferator-activated receptor γ (PPARγ) activation of epididymally derived white adipocyte cultures reveals a population of thermogenically competent, UCP1-containing adipocytes molecularly distinct from classic brown adipocytes[J]. Journal of Biological Chemistry, 2010, 285(10): 7153-7164.

[5] Pixley S K, Dangoria N S, Odoms K K, et al. Effects of Insulin‐Like Growth Factor 1 on Olfactory Neurogenesis In Vivo and In Vitro[J]. Annals of the New York Academy of Sciences, 1998, 855(1): 244-247.

[6] Chaker Z, Aïd S, Berry H, et al. Suppression of IGF‐I signals in neural stem cells enhances neurogenesis and olfactory function during aging[J]. Aging Cell, 2015, 14(5): 847-856.