UC Berkeley 的分子生物學家 Andrew Dillion 和他的同事們發表了一篇研究在這期的 Cell Metabolism，他們用白喉毒素(diphtheria toxin)讓老鼠暫時喪失嗅覺神經細胞(mature olfactory sensory neurons, OSNs)後，然後分成兩組，分別餵牠們正常食物(normal chow)或高脂食物(high-fat diet, HFD)(說是相當於老鼠界的起士蛋糕和披薩)。在吃了三個多月後，不管是吃正常食物或是高脂食物，跟正常老鼠相比，喪失嗅覺的老鼠的體重都減輕了，而且在吃高脂食物的那組，喪失嗅覺的老鼠比正常老鼠輕了 16%。另外，喪失嗅覺也使本來就肥胖的老鼠在沒少吃的情況下變瘦了，而且瘦的還是肥肉不是瘦肉。
也許你會以為這是因為喪失嗅覺(hyposmia)使老鼠的食慾降低了，吃的比較少所以才瘦的，但其實喪失嗅覺的老鼠和正常老鼠吃的一樣多，而比較瘦的老鼠也不是因為做比較多的運動，牠們沒比胖的老鼠動得多。研究者們發現，牠們比較瘦是因為燃燒的卡路里比較多，尤其是棕色脂肪(brown fat, BAT)。脂肪有兩種，白色和棕色。白色脂肪(white fat, WAT)通常都堆積在肚子，而棕色脂肪則會透過代謝機制產生熱能。成人體內只有一點點棕色脂肪，但是老鼠很多，幫助他們維持體溫。
| WAT = white adipose tissue BAT = brown adipose tissue |
正常老鼠在長期高脂飲食後 BAT 裡的脂肪會開始堆積，但是喪失嗅覺的老鼠的 BAT 裡的脂肪泡(fat vacuoles)會減少，並且產熱能(thermogenic capacity)會增高。Dillin 和他的同事們發現，喪失嗅覺的老鼠體內循環的 catecholamine noradrenaline (去甲腎上腺素)上升，去甲腎上腺素會啟動 β-adrenergic receptors，同時 β-adrenergic receptors 在兩種脂肪細胞裡的表現量也都增加了，使得不單只有棕色脂肪的產熱能增加，連白色脂肪也變得跟棕色脂肪一樣開始燃燒能量來產熱，進而促進脂肪分解(lipolysis)。這些老鼠轉換了身體的代謝機制，使身體燃燒更多的卡路里。為什麼會這樣呢？Dillin 說可能是因為喪失嗅覺使得老鼠的身體以為已經吃超過了，於是燃燒更多的熱量。
他們也做了反向的實驗，看看是不是嗅覺變得比較敏銳的話會使老鼠變胖。他們改造老鼠的基因，使 OSNs 喪失的 IGF1 (insulin-like growth factor-1) receptors 而變得對味道很敏銳，結果這些嗅覺超敏銳的老鼠雖然沒有吃的比較多，但堆積的脂肪和體重皆增加了。同時，牠們的胰島素抗性(insulin resistence)也增加了，胰島素抑制肝醣製造的效力降低，而脂肪和肌肉攝取的醣量並沒有降低。
以上兩個實驗顯示，嗅覺會改變身體代謝的機制。不過在人類身上是否也是如此呢？德國科技大學 Technical University of Dresden 的臨床神經科學家 Thomas Humme 和他的同事研究了幾位因為腦部受傷或其他原因而喪失嗅覺的病患，發現的確有幾位的體重因此減輕。
| 在老鼠和其他鼠類，腦下視丘(hypothalams)從 OSNs 那間接接收到 MOB (main olfactory bulb) 的訊息，然後傳送到大腦皮質 olfactory cortex，之後大腦再回傳訊息下視丘裡給代謝系統的神經細胞。 之前有研究顯示，少了瘦素基因(leptin)的老鼠(ob/ob)或少了 leptin receptors 的老鼠(db/db)能夠比正常老鼠更快速找到食物，而這項特技在施打了瘦素之後會消失。 (ps. ob = obese, 喪失瘦素基因的 ob/ob 老鼠的體徵是肥胖) |
沒想到嗅覺竟然會影響代謝，不過嗅覺到代謝中間確切的機制是什麼呢？如果要用在減重的話，會有人想要自斷嗅覺嗎？（我想當然是有的，不然減肥藥和代餐怎麼讓那麼多人趨之若鶩啊？）不過，如果只是想靠暫時喪失嗅覺來減重的話，那恢復嗅覺後體重會升回來嗎？如果會的話，那意義何在？總不能自斷嗅覺一輩子吧？而且我覺得老鼠沒嗅覺可能沒影響，雖然他們的確會對某些食物有偏好，但是人類喪失嗅覺的話，真的是會降低食慾的吧，聞不到食物的味道，就感覺沒那麼好吃惹啊。
Article:
Science / Mice shed weight when they can’t smell—but not because they stop eating (2017)
Paper:
CE Riera & E Tsaousidou et al, The Sense of Smell Impacts Metabolic Health and Obesity. Cell Metabolism (2017)
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