雙重國際期刊《神經(jīng)科學(xué)》以及《Frontiers神經(jīng)科學(xué)子刊》：貝塔酸能夠提高腦源性神經(jīng)生長因子（BDNF）水平，讓你的腦細胞更健康地成長！

隨著年齡的增長，或是工作強度過大時，是否經(jīng)常感覺到腦細胞不夠用了？或者說，還會經(jīng)常忘記一些小事？如今似乎有了答案。

或許是你的腦細胞能量不夠了，或者說，腦細胞需要補充營養(yǎng)了！

2018年，一篇發(fā)表在神經(jīng)科學(xué)期刊《Neuroscience》（影響因子=3.6）上的研究表明，貝塔酸（β-羥基丁酸）能夠提升一種細胞內(nèi)的營養(yǎng)因子——名為，腦源性神經(jīng)生長因子（BDNF），從而起到保護神經(jīng)元和調(diào)節(jié)能量代謝的作用，同時，提高學(xué)習(xí)及記憶能力。

腦源性神經(jīng)生長因子（Brain-derived neurotrophic factor, BDNF）可以說是一種神經(jīng)元在生長時必不可少的營養(yǎng)因子，不但能夠促進神經(jīng)元的分化以及神經(jīng)突觸的形成（有助于傳遞信息），還能夠抑制或緩解神經(jīng)元的程序性死亡?，F(xiàn)如今的許多神經(jīng)變性疾病，如老年癡呆癥，都與BDNF水平下降相關(guān)。

來自西安交通大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，在給小鼠正常喂食飼料的情況下同時補充貝塔酸（又名DBHB、3HB 、BHBA）可以使小鼠血清及海馬體內(nèi)的BDNF水平顯著上升。

圖注：A-小鼠血清3HB濃度；B-小鼠海馬體內(nèi)3HB濃度；C/D-小鼠海馬體組織內(nèi)的proBDNF和mBDNF水平（均為BDNF蛋白前體）

之后，該研究小組還進一步驗證了3HB促進BDNF蛋白合成的具體機制，并在《Frontiers》系列的Neuroscience子刊（影響因子=4.7）中發(fā)表了相關(guān)文章。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 3HB能夠通過調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的DNA組蛋白修飾比例來提高細胞對bdnf基因的轉(zhuǎn)錄，從而促進BDNF蛋白生成。也可以說，3HB是可以從源頭上對BDNF蛋白的產(chǎn)生起到一定的影響，使神經(jīng)細胞從“出生”到“成熟”的整個過程都能獲取足夠的營養(yǎng)。

圖注：3HB在細胞內(nèi)提高BDNF蛋白生成的作用機制細節(jié)——通過不同的胞內(nèi)信號通路來

改變DNA組蛋白修飾的比例-增加H3K4me3修飾，降低H2AK119ub1修飾，從而促進bdnf基因轉(zhuǎn)錄及對應(yīng)蛋白合成。

研究者首先利用蛋白印跡試驗發(fā)現(xiàn)，無論是在與3HB共培的一代神經(jīng)元還是注射了3HB的小鼠海馬體組織中，BDNF水平都顯著上升。同時，研究人員還發(fā)現(xiàn)在細胞核內(nèi)的bdnf基因轉(zhuǎn)錄起始處的兩種組蛋白修飾比例有明顯改變（增加H3K4me3，降低H2AK119ub1），并且該作用與促進BDNF蛋白生成相關(guān)。

圖注：3HB可通過改變DNA組蛋白修飾比例來提高神經(jīng)元內(nèi)BDNF蛋白的生成。

一代神經(jīng)元內(nèi)的BDNF水平；B-小鼠海馬體內(nèi)的BDNF水平；C/D-位于bdnf基因轉(zhuǎn)錄起始處的蛋白修飾變化。

緊接著，研究人員又對兩種組蛋白修飾進行了更細一步的蛋白印跡試驗，結(jié)果與上述現(xiàn)象相符。無論是與3HB共培的神經(jīng)元或是注射了3HB的小鼠海馬體組織，組蛋白H3K4me3修飾水平都明顯增高，而另一種H2AK119ub1修飾水平明顯下降。

圖注：A/C-神經(jīng)元的組蛋白H3K4me3修飾增加；B/D-神經(jīng)元的組蛋白H2AK119ub修飾減少。

綜上所述，研究人員給出的合理推測是：3HB可能是一種可以從細胞“根基”上守護大腦神經(jīng)元的能量物質(zhì)，并通過激活不同的胞內(nèi)信號通路刺激神經(jīng)元營養(yǎng)因子BDNF的產(chǎn)生，讓我們的神經(jīng)元更健康的生長！

這樣一來，神經(jīng)元擁有了3HB便等同于擁有了更多的養(yǎng)分，不僅能夠緩解腦細胞過度的疲憊，也能夠成為一種預(yù)防許多神經(jīng)性疾病的良好方案！

參考文獻：

1、Di Rosa MC et al., The Pleiotropic Potential of BDNF beyond Neurons: Implication for a Healthy Mind in a Healthy Body. Life. 2021, 11(11): 1256.

2、Hu E et al., Beta-hydroxybutyrate Promotes the Expression of BDNF in Hippocampal Neurons under Adequate Glucose Supply. Neuroscience 2018, 386: 315–325.

3、Hu E et al., Beta-Hydroxybutyrate Enhances BDNF Expression by Increasing H3K4me3 and Decreasing H2AK119ub in Hippocampal Neurons. Front Neurosci 2020, 14: 591177.

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