Molecular Psychiatry：纹状体多巴胺与人类肥胖程度呈正相关——基于双拮抗剂示踪剂的PET研究

肥胖与大脑纹状体多巴胺D2受体结合潜能（D2BP）的关系在过去二十年的研究中存在显著分歧，部分原因可能源于方法学的差异和不同研究人群的选择。本研究通过严格控制实验条件，采用两种不同的正电子发射断层扫描（PET）示踪剂——[¹⁸F]fallypride和[¹¹C]raclopride，对54名体重指数（BMI）范围广泛（20–44 kg/m²）的年轻成年人进行了纹状体D2BP的测量，旨在揭示肥胖与多巴胺系统功能之间的潜在关联。

研究团队设计了一项严格的住院喂养实验，所有参与者在实验前接受了3–5天的标准化饮食（50%碳水化合物、15%蛋白质、35%脂肪），并在住院期间继续这一饮食方案。实验期间，参与者在空腹状态下分别接受了[¹⁸F]fallypride和[¹¹C]raclopride的PET扫描，扫描顺序随机分配。通过高分辨率磁共振成像（MRI）获取每位参与者的脑部结构图像，用于后续PET数据的配准和分析。D2BP的计算基于纹状体区域的时间-活性曲线，并以小脑作为参考区域进行标准化。此外，研究还通过问卷收集了参与者的饮食习惯、心理压力、抑郁症状等数据，以探索潜在的行为和代谢因素对结果的影响。

图1：研究设计流程图

研究结果显示，两种示踪剂测量的纹状体D2BP在个体内呈中度相关（r=0.47，p<0.001），但两者与BMI的关系截然不同。[¹¹C]raclopride测量的D2BP与BMI呈显著负相关（r=−0.51，p<0.0001），而[¹⁸F]fallypride测量的D2BP与BMI无显著关联（r=−0.01，p=0.92）。进一步分析表明，这种差异可能与两种示踪剂的结合特性有关：[¹⁸F]fallypride对D2受体的亲和力更高，不易被内源性多巴胺置换，而[¹¹C]raclopride则更容易受到内源性多巴胺水平的影响。基于这一假设，研究团队计算了多巴胺张力指数，发现其与BMI呈显著正相关（r=0.569，p<0.0001），尤其是在背侧纹状体区域。这一结果表明，肥胖可能与纹状体多巴胺张力的升高有关，而非单纯的D2受体数量减少。

研究还探讨了体脂百分比与D2BP的关系，发现[¹¹C]raclopride测量的D2BP在纹状体和壳核区域与体脂百分比呈负相关，而[¹⁸F]fallypride测量的D2BP则未显示显著关联。此外，多巴胺张力指数与体脂百分比的正相关性在调整年龄和性别后依然显著。这些发现支持了肥胖个体可能存在多巴胺系统功能亢进的假说，但并未发现支持D2BP与BMI呈非线性关系的证据。

图2：纹状体D2BP与BMI的关系

本研究结论挑战了传统观点，即肥胖与多巴胺信号缺陷相关。相反，研究结果表明，肥胖可能与纹状体多巴胺张力的增加有关，这可能是通过内源性多巴胺水平的升高实现的。这一发现为理解肥胖的神经机制提供了新的视角，并提示未来研究需进一步探索多巴胺张力与饮食行为、能量代谢之间的具体关系。此外，研究强调了实验设计标准化的重要性，尤其是在控制饮食和代谢状态方面，以减少结果的可变性。

原始出处：

Darcey VL, Guo J, Chi M, et al. Striatal dopamine tone is positively associated with adiposity in humans as determined by PET using dual dopamine type-2 receptor antagonist tracers. Molecular Psychiatry. 2025. https://doi.org/10.1038/s41380-025-02960-y