迷走神经是调控多巴胺奖赏通路的关键

多巴胺驱动的奖赏行为是否完全由大脑主导？Oriane Onimus及其同事的一项研究挑战了这一传统观点，揭示了连接肠道与大脑的迷走神经在成瘾和食欲中扮演着不可或缺的角色。研究结果表明，来自肠道的信号对于维持大脑中脑边缘多巴胺系统的正常功能至关重要，从而影响着我们对食物和药物的反应。

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▷ 肠-脑迷走神经轴对于食物驱动的多巴胺能神经元修复和分子动力学至关重要。Credit: Science Advances (2026). 

研究团队通过在小鼠模型上进行膈下迷走神经切断术（subdiaphragmatic vagotomy，一种切断腹部迷走神经的手术）发现，破坏肠脑通讯会显著削弱奖赏行为。与正常小鼠相比，手术后的小鼠对高适口性食物的渴望和消耗量均明显下降，对可卡因和吗啡等药物产生的奖赏效应也大打折扣。利用光纤光度法等技术，研究人员观察到，在迷走神经被切断的小鼠中，大脑奖赏中枢伏隔核在面对食物或药物刺激时的多巴胺信号释放出现了延迟和减弱。这表明迷走神经的持续性输入是维持多巴胺神经元正常放电和塑造奖赏回路结构可塑性的必要条件。该发现为理解饮食失调和成瘾的神经生物学机制提供了全新视角。研究发表在 Science Advances 上。

自然奖赏引起的多巴胺动态变化依赖于肠-脑迷走神经轴

研究人员发现，假手术组小鼠在10天内对可口溶液的消耗量快速增加，而接受膈下迷走神经切断术（SDV）的小鼠对可口溶液的摄入速率则显著减慢。然而，在摄入高脂或高糖高脂食物时，SDV小鼠与假手术组之间的消耗量未观察到明显差异。在高脂食物驱动的条件性位置偏好实验中，假手术组小鼠对高脂食物表现出显著的偏好，但SDV小鼠并不表现出这种偏好。在T型迷宫实验中，SDV小鼠正确找到高脂食物的能力出现显著障碍。在压杆实验中，SDV小鼠也表现获得奖赏的能力减弱。

进一步通过多巴胺荧光探针结合光纤成像系统实验发现，尽管可口溶液均可引起假手术组和SDV小鼠NAc多巴胺释放增加，但在摄入的早期阶段假手术组小鼠NAc多巴胺释放更多。免疫荧光结果显示，与假手术组相比，SDV小鼠在可口溶液刺激下NAc脑区被激活的神经元数量显著减少。在已进食的假手术小鼠中，胃内灌注可口溶液导致NAc多巴胺短暂释放增多，但在SDV小鼠中并不能观察到这种多巴胺的释放增加，这些结果表明自然奖赏引起的多巴胺动态变化依赖于肠-脑迷走神经轴。

图1、自然奖赏引起的多巴胺动态变化依赖于肠-脑迷走神经轴

02 非自然奖赏引起的多巴胺动态变化依赖于肠-脑迷走神经轴

腹腔注射可卡因或吗啡可引起假手术组小鼠运动过度活跃，SDV小鼠则表现出可卡因或吗啡诱导的运动活性降低。腹腔注射苯丙胺后，假手术组与SDV小鼠均表现出运动过度活跃，且两组间不存在显著差异。在可卡因驱动的条件性位置偏好实验中，假手术组小鼠对可卡因表现出显著的偏好，但SDV小鼠并不表现出这种偏好。在苯丙胺驱动的条件性位置偏好实验中，2 mg/kg剂量的苯丙胺可引起假手术组与SDV小鼠对药物的偏好性，然而1mg/kg剂量的苯丙胺仅引起假手术组对药物的偏好性。

光纤成像系统实验记录到可卡因可快速引起假手术组小鼠NAc多巴胺的释放，而在SDV小鼠多巴胺释放缓慢。2 mg/kg剂量的苯丙胺在早期快速引起假手术组小鼠NAc多巴胺的释放，后期其释放水平则与SDV组趋于一致。

图2、药物引起的多巴胺动态变化依赖于肠-脑迷走神经轴

03 肠-脑迷走神经轴差异性维持NAc脑区DRD1和DRD2神经元活性

免疫荧光实验发现SDV小鼠VTA脑区多巴胺神经元激活的数量减少。在体电生理实验发现SDV小鼠VTA脑区多巴胺神经元放电频率降低，兴奋性输入强度降低。分子实验表明SDV小鼠VTA脑区谷氨酸受体rin1, Gria1和 Grm1表达降低，囊泡谷氨酸转运体2表达降低，表明肠-脑迷走神经轴完整性是维持VTA脑区多巴胺神经元活性所必要的。

NAc脑区富集表达多巴胺1型受体（DRD1）和多巴胺2型受体（DRD2）中棘神经元，在调控奖赏、动机行为中发挥决定性作用。DRD1特异性激动剂可引起假手术组小鼠运动过度活跃，SDV小鼠并不表现过度活跃。DRD2特异性拮抗剂可引起假手术组小鼠强直反应，SDV小鼠这一反应显著减弱。电生理实验发现SDV小鼠NAc脑区DRD2神经元兴奋性增强，突触后电流频率增强，DRD1神经元并未表现出这种增强。形态学实验表明SDV小鼠NAc脑区DRD1和DRD2神经元神经元树突棘密度均降低。

图3、肠-脑迷走神经轴差异性维持NAc脑区DRD1和DRD2神经元活性

总结

本文发现肠-脑迷走神经轴通过调控VTA脑区多巴胺神经元活性和NAc脑区DRD1神经元活性驱动自然奖赏和药物奖赏效应。

参考文献

Onimus et al., Sci. Adv. 12, eadz0828 (2026)，

The gut-brain vagal axis governs mesolimbic dopamine dynamics and reward events

阅读更多：

Onimus, Oriane, et al. “The Gut-Brain Vagal Axis Governs Mesolimbic Dopamine Dynamics and Reward Events.” Science Advances, vol. 12, no. 5, Jan. 2026, p. eadz0828. science.org (Atypon), https://doi.org/10.1126/sciadv.adz0828