Ozempic曾被认为主要影响肠胃。然而,艾莉森·夏皮罗(Allison Shapiro)在查看脑部扫描结果后有了新的发现。
夏皮罗是科罗拉多大学安舒茨医学院的助理教授,她参与了一个研究项目,该研究针对13名患有影响卵巢的激素紊乱的青少年和年轻女性,她们正在使用GLP-1类药物。作为测试药物对身体影响的一部分,夏皮罗在用药前后对她们的大脑进行了扫描。
她惊讶地发现大脑发生了广泛的变化。
仅仅几个月内,负责注意力调控的显著性网络中的大脑连接就显著增加。
"我们没预料到会看到这种效果,而且我们真的不知道这意味着什么,"夏皮罗说。
Ozempic和其他GLP-1类药物最初被认为是代谢领域的突破:这些药物模拟激素作用,控制饥饿感、血糖和体重。但随着研究人员深入探究这些药物的作用机制,早期证据表明GLP-1类药物可能也在重塑大脑的部分区域。
目前全球有数千万人正在使用这些药物,使原本用于治疗肥胖和糖尿病的药物,成为了现代医学中规模最大的非计划性神经科学实验。
科学家们正在研究GLP-1类药物——这些模仿食欲、血糖和消化相关激素的药物——它们不仅影响饮食行为,还可能影响成瘾、认知、神经退行性病变,甚至动机和愉悦感。这一类别包括研究人员研究了几十年的较老糖尿病药物;包含司美格鲁肽(semaglutide)的较新药物,如Ozempic和Wegovy;以及包含替泽帕肽(tirzepatide)的Mounjaro和Zepbound——这是一种较新的化合物,同时靶向GLP-1和第二种代谢激素GIP(葡萄糖依赖性促胰岛素多肽),一些科学家认为这种区别在神经学上可能很重要。
关于GLP-1的新兴研究是科学界更大转变的一部分,即不再将大脑健康和身体健康视为独立领域。研究人员越来越认为它们是紧密相连的。
锻炼与人一生中更敏锐的认知能力、更强的记忆力和更好的执行功能相关,这可能是因为它增强了神经激活和可塑性——大脑适应和重组自身的能力。饮食也有其独特影响;食用均衡、营养丰富的食物与更大的灰质体积和改善的心理健康相关联。
但并非所有关于GLP-1类药物的精神影响报告都是积极的。在社交媒体和医生诊室中,一些用户报告了一种"脑雾",而其他人则报告了更广泛且难以定义的问题:一种奇怪的情绪平淡化。人们描述愉悦感减少、动机减弱、对爱好的兴趣降低,甚至性欲下降。
这些报告开始引发更深层次的问题:这些药物究竟在改变什么?如果GLP-1类药物改变了与奖励、渴望和动机相关的大脑系统,研究人员想知道,抑制一个人的破坏性冲动与重塑其个性之间的界限在哪里?
机制之谜
GLP-1类药物针对的激素和受体形成了一个远远超出胃部的庞大通信网络。进食后自然激活的这一系统有助于调节饥饿感、血糖和消化——但其受体也散布在整个身体,包括心脏和大脑深处。
科学家们仍处于研究GLP-1类药物如何影响神经网络的早期阶段。由于这些药物是相对较大的分子,研究人员仍不确定有多少药物能够穿过血脑屏障——这是一种保护膜,可将大脑与血液隔离开来。
这种不确定性引发了一个更大的问题:这些药物是直接作用于大脑,还是通过减少炎症、改善代谢和减轻身体压力更间接地重塑神经系统?
研究人员怀疑两者都可能成立。一些研究表明,这些药物有助于减少随时间推移可能损害神经元的炎症,而其他研究则表明这些药物可能帮助脑细胞更有效地生存和发挥作用。
一个主要理论是,GLP-1类药物可能减少大脑中的炎症。研究人员认为,这些药物可能抑制过度活跃的免疫细胞,这些细胞在反复触发时,可能随着时间的推移导致损伤和认知退化。其他科学家怀疑这些药物可能更直接地作用于脑细胞本身,帮助它们更有效地发挥作用并抵抗压力。这两种效果可能同时发生。
研究人员还在调查这一过程是否起源于肠道而非大脑。天然存在的GLP-1激素通过迷走神经与大脑通信,迷走神经是连接消化系统和脑干的长信号通路,指导饥饿和饱腹感。科学家怀疑,相同的肠-脑回路也可能影响情绪、渴望和认知。
重塑成瘾与欲望
早在奥普拉·温弗瑞(Oprah Winfrey)和社交媒体影响者帮助普及GLP-1类药物之前,医学科学家洛伦佐·莱吉奥(Lorenzo Leggio)就已经将它们作为可能的成瘾治疗方法进行研究。
在看到2013年瑞典的一项研究表明,给予类似GLP-1的药物的啮齿动物饮酒量减少后,莱吉奥——美国国家药物滥用研究所(National Institute on Drug Abuse)的临床主任和副主任科学主任——复制了这一发现,并自此一直在进行研究。
莱吉奥和他的团队建立了一个模拟酒吧,参与者暴露于与渴望相关的酒精线索——气味、视觉和其他触发因素——同时实时测量他们的生理和行为反应。参与者还会通过虚拟现实环境移动,包括一个要求他们选择食物的自助餐厅模拟,使科学家能够研究欲望和决策如何在药物影响下发生变化。
研究人员长期以来一直知道,成瘾与连接奖励、渴望和强化的大脑回路中的过度活跃相关。科学家怀疑GLP-1类药物可能会抑制大脑中由多巴胺驱动的奖励系统,这些系统决定了什么感觉愉悦并值得重复——这可能会减轻这些冲动。他们还在研究这些药物是否会影响杏仁核(amygdala),杏仁核有助于调节恐惧、压力和情绪处理。
生产替泽帕肽(tirzepatide)的礼来公司(Eli Lilly)已启动一项大型临床试验,预计将于今年年底或明年年初完成,以检验该药物是否有助于治疗酒精使用障碍。
同时,多项针对GLP-1类药物在尼古丁依赖、阿片类药物和可卡因使用障碍、赌博成瘾和暴食方面的重大研究也在进行中。
"这是非常令人兴奋的时期,但我们并不完全了解它如何发挥作用,"莱吉奥说。
许多患者描述了"食物噪音"的减弱——多年来许多人一直经历的不断向进食的心理拉力。但抑制破坏性渴望的相同机制也可能抑制健康欲望,一些服药者报告了这种转变。
"如果你从生存角度思考,一些基础行为,如进食和性行为可能会受到影响,"莱吉奥说。不过,他指出,美国食品药品监督管理局(FDA)已经多次审查可用的安全数据,并未得出这是普遍问题的结论。
认知难题
2025年底,GLP-1类药物最具雄心的希望之一遭遇了重大挫折。在多年来推测GLP-1类药物可能有助于减缓阿尔茨海默病后,诺和诺德(Novo Nordisk)去年宣布其大型III期临床试验未能显示该药物显著减缓患者的认知和功能下降。
该研究规模大、设计严谨,被广泛视为对GLP-1类药物能否改变这种老年最严重疾病进程的严肃测试。对许多研究人员来说,结果似乎关闭了围绕该药物的最大雄心之一。
但在数据深处有希望的迹象。
阿尔茨海默病药物发现基金会(Alzheimer's Drug Discovery Foundation)的科学家亚伦·伯斯坦(Aaron Burstein)注意到了脑脊液中生物标志物的微妙变化——包括与神经炎症和神经退行性病变相关的标志物。变化虽小,大约10%,但足以引起研究人员的注意。
这些发现符合阿尔茨海默病研究中已经进行的更广泛转变:人们越来越认识到,有效治疗可能需要超越几十年来主导该领域的淀粉样蛋白和tau蛋白的积累。
早期的脑成像研究还表明,GLP-1类药物可能会减缓包括额叶、颞叶和顶叶区域在内的脑容量损失——这些区域涉及计划、记忆、情绪和感觉整合。
现在,一些研究人员开始怀疑这些药物可能仍然产生有意义的生物效应,但只是给予得太晚,无法产生明显的临床改善。科学家们越来越认为,GLP-1类药物可能在更早阶段更有用——也许不能作为已确诊阿尔茨海默病的治疗方法,而是作为延迟或预防疾病的一种方式。
约翰霍普金斯大学医学院神经退行性疾病教授泰德·道森(Ted Dawson)表示,类似的思路也适用于帕金森病研究。近十年前,动物研究表明GLP-1类药物可能有助于帕金森病,但最近的临床试验并未显示任何总体影响。
然而,他认为研究人员可能低估了剂量,并表示有关在年轻患者中测试更高剂量的讨论正在进行。
精神科前沿
随着越来越多的证据表明炎症、代谢和心理健康之间的联系比科学家曾经认为的要紧密得多,研究人员对那些表示GLP-1类药物似乎缓解焦虑、强迫性思维和情绪困扰的患者产生了兴趣。
多伦多大学研究员、GLP-1类药物先驱丹尼尔·德鲁克(Daniel Drucker)表示,研究人员正在各种精神和神经系统疾病中研究这些药物,尽管它们尚未获得这些疾病的批准。
"我们有如此多的轶事报告:他们因血糖问题接受治疗,然后感觉快乐得多。或者他们服用了一剂药物,脑雾就消散了,"他说。
早期的动物研究和观察性人类研究暗示了可能的抗抑郁和抗焦虑效果,尽管科学家警告证据仍处于初步阶段。
对精神分裂症的兴趣也在增长。最初的关注主要集中在许多抗精神病药物如何导致严重的体重增加和代谢功能障碍,使GLP-1类药物可能有助于管理这些副作用。但研究人员开始询问,这些药物是否可能通过减少炎症和改变大脑通信更直接地影响精神分裂症。
随着数百万人在从新冠感染中康复后继续报告脑雾、焦虑、抑郁和认知问题,研究人员怀疑持续性炎症可能起作用。目前正在进行大型临床试验,测试替泽帕肽等药物是否能缓解这些症状。
青春期与大脑
GLP-1类药物可能重塑大脑的一些最早线索几乎是偶然发现的,通过针对影响美国十分之一女性的激素紊乱的研究。以前称为多囊卵巢综合征(PCOS),现在越来越多地称为多内分泌代谢性卵巢综合征(PMOS),这种复杂的内分泌紊乱可导致激素功能障碍、代谢异常和影响生育能力的异常组织生长。
在科罗拉多大学安舒茨医学院,儿科内分泌学家梅兰妮·克里(Melanie Cree)一直在研究这些药物是否能通过减少多余体重和稳定血糖来帮助患有此病的青少年。随着克里的试验进展,她的同事夏皮罗开始扫描参与者的脑部,寻找可能伴随代谢变化的神经学变化。
她的发现将研究人员引向一个更深层次的可能性:这种疾病可能涉及下丘脑(hypothalamus)的功能障碍,下丘脑是一个虽小但强大的脑区,有助于调节饥饿、压力、睡眠和激素。该区域也含有高浓度的GLP-1受体。
扫描显示某些脑区之间的连接增加,但研究人员警告科学仍处于早期阶段。他们仍在努力了解成像扫描中可见的变化如何转化为思想、行为和长期大脑健康。
对于儿童和青少年,问题变得更加复杂。在成年人中,GLP-1类药物的许多效果,包括减肥,似乎是可逆的。但科学家尚不清楚这些药物对特别容易受到外部刺激影响的发育中大脑意味着什么。
"我们不能假设成年人的行为和反应方式会是青少年的反应方式,"夏皮罗说。
夏皮罗研究中的图像是她希望成为关于儿童和GLP-1类药物的更大数据集的开始,以确定在他们身上观察到的一些神经变化是否可能更持久。
"真正的测试是当你让青少年停用这些药物时,大脑效应如何持续,"她说。
研究参与者格蕾丝·汉密尔顿(Grace Hamilton),一位来自丹佛郊外的28岁女性,在GLP-1类药物的帮助下减掉了100多磅,她的睾酮水平也更加稳定。她在20岁出头开始使用GLP-1类药物后一直持续使用,并表示即使很难准确指出确切原因,她也注意到了一些大脑变化。她从青少年时期就开始服用各种抗抑郁药,但自从使用GLP-1类药物后,她不再需要这些药物,并且从社交饮酒者转变为完全没有饮酒欲望的人。
"我可能会打赌这不仅仅是巧合,"汉密尔顿说。
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