Neuron | 餓一頓后容易暴食？新研究揭示線粒體分裂因子 MFF 調控 AgRP 神經元驅動進食行為

餓了一整天，終于坐到飯桌前，不知不覺吃了平時兩倍的飯量。

這種“禁食后過度進食”是動物（包括人類）的本能，身體需要快速補充能量。但大腦究竟如何決定吃多少？

2026年5月1日，德國馬克斯·普朗克代謝研究所Jens C. Brüning教授團隊在《Neuron》上發表研究《Mitochondrial fission factor regulates mitochondrial Ca2+ homeostasis and neuronal activity in AgRP neurons》，首次將線粒體動態與食欲神經元功能直接聯系起來。

研究發現，下丘腦AgRP神經元中的線粒體分裂因子MFF，通過調控線粒體形態與鈣離子穩態，提升神經元興奮性與神經遞質釋放，進而增強小鼠在能量狀態轉換時的進食行為。敲除MFF后，線粒體變得更大、功能更強，AgRP神經元更興奮，動物在禁食后重進食時吃得更多。

MFF是什么？它在食欲神經元里起什么作用？

MFF（線粒體分裂因子）是調控線粒體分裂的關鍵蛋白，AgRP神經元是下丘腦中的饑餓指揮官，它被激活時，你會感到饑餓、想吃東西。團隊使用Cre-LoxP基因敲除技術，構建了AgRP神經元特異性MFF敲除小鼠（MFF△AgRP）。

結果顯示，敲除 MFF 后，AgRP 神經元胞體與軸突末端的線粒體數量減少、體積顯著增大，形態從點狀變為球狀；但神經元向室旁核（PVN）的軸突投射與突觸連接數量正常。

因此，MFF就像是線粒體分裂的“剪刀”，沒有它，線粒體就只會變大、不會分裂，在AgRP神經元里變成一個個“大圓球”。

線粒體變大了，功能是變強了還是變弱了？

團隊用多種鈣成像和代謝檢測技術，評估了MFF敲除后線粒體的功能狀態。

結果顯示，MFF敲除后，AgRP神經元線粒體的鈣攝取能力顯著增強，而且內質網和線粒體之間的接觸點變多了。同時，用羅丹明123測線粒體膜電位（能量狀態的指標），以及用NAD(P)H自發熒光看代謝還原態，結果一致顯示，變大的線粒體膜電位更高，能量代謝更活躍。

因此，線粒體變大后，“裝鈣” 和 “產能量” 的能力都變強了。

線粒體功能變強，會讓食欲神經元更興奮嗎？

團隊用穿孔膜片鉗和光遺傳學-電生理聯用，直接檢測MFF△AgRP小鼠AgRP神經元的功能。

結果顯示，MFF 敲除的 AgRP 神經元興奮性顯著升高，動作電位發放更多，峰頻率適應減弱；但基礎電生理特性無變化。結合光遺傳學 - 電生理聯用技術，刺激 AgRP 神經元后檢測 PVN 神經元突觸反應，結果顯示高頻刺激下，敲除組 GABA 神經遞質異步釋放增加，突觸抑制效應更強。

因此，線粒體功能變強，讓食欲神經元更興奮，傳遞信號也更高效。

這種細胞層面的變化會影響小鼠的進食行為嗎？

經間接測熱法、禁食 - 重喂食實驗發現，MFF△AgRP 小鼠在隔夜禁食后重喂食的前 3 小時，進食量與能量消耗顯著增加，運動能力無差異；長期普通飲食或高脂飲食下，體重與糖代謝無明顯改變。

因此，MFF 只在從饑餓到吃飽過程的能量轉換階段調控進食，不影響長期體重。

全文總結

本研究以 AgRP 食欲調控神經元為對象，證實線粒體分裂因子 MFF通過控制線粒體分裂，維持線粒體正常大小與鈣穩態；MFF 缺失會使線粒體增大、鈣攝取與能量代謝增強，進而提升神經元興奮性與突觸傳遞，最終強化小鼠能量狀態轉換期的進食反應，建立起線粒體動態-神經元功能-全身代謝的直接關聯。

小編寄語：

本研究發現，MFF△AgRP 小鼠僅在禁食后重新進食的前 3 小時進食明顯增多，但長期體重并未改變。這說明小鼠體內的能量補償機制依然完整，MFF 敲除并沒有打亂整體能量平衡，只是讓進食的時間規律發生了改變。這一結果很好地解釋了一個常見現象：人在節食餓一頓后容易暴食，原因很可能就是大腦 AgRP 神經元過度敏感，導致進食啟動被過度放大。

同時，這項研究也為暴食、厭食癥、減肥后復胖等代謝問題提供了全新的治療思路。但由于 MFF 在全身廣泛存在，直接整體調控風險較高，未來須開發只針對 AgRP 神經元的精準調控方法才能安全應用。

https://doi.org/10.1016/j.neuron.2026.03.038

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