近日，美國巴克老齡化研究所的研究人員在" Cell Reports Medicine "期刊上發(fā)表了一篇題為" Ketogenic diet administration later in life improves memory by modifying the synaptic cortical proteome via the PKA signaling pathway in aging mice "的研究論文。

研究顯示，間歇性生酮飲食可改善老年小鼠的大腦功能，改善記憶力并增強(qiáng)突觸功能，酮體（BHB）不僅作為能量來源發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而且作為信號分子也發(fā)揮著關(guān)鍵作用，為間歇性生酮飲食調(diào)節(jié)大腦功能的分子機(jī)制和生物過程提供了新的見解。

在這項研究中，研究人員通過行為、電生理和生物化學(xué)的方法，分析了從老年階段開始的短期間歇性生酮飲食治療，對老年小鼠大腦功能的影響。

研究人員將老年小鼠（20-23個月）隨機(jī)分配到對照飲食（CD）或間歇性生酮飲食（KD）組中，為期4個月，間歇性生酮飲食方案為一周對照飲食一周生酮飲食交替，此前已證明不會導(dǎo)致肥胖。

生酮飲食的小鼠攝入的熱量中90%來自脂肪，10%來自蛋白質(zhì)，而對照飲食的小鼠攝入的蛋白質(zhì)量相同，但脂肪只有13%。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，4個月的間歇性生酮飲食顯著降低了血糖，并增加了血清β-羥基丁酸（BHB）濃度。

降低了血糖，并增加了BHB濃度

對小鼠認(rèn)知和行為測試發(fā)現(xiàn)，與對照組相比，間歇性生酮飲食組小鼠表現(xiàn)出總體運(yùn)動能力增加，空間學(xué)習(xí)和長期記憶力更好，表明間歇性生酮飲食干預(yù)可以改善大腦和運(yùn)動功能。

改善大腦和運(yùn)動功能

進(jìn)一步電生理分析發(fā)現(xiàn)，間歇性生酮飲食干預(yù)可以改善老年小鼠海馬突觸可塑性，與對照組相比，間歇性生酮飲食組的長時程增強(qiáng)（LTP）幅度增加了15%，表明間歇性生酮飲食干預(yù)引起的LTP反應(yīng)部分逆轉(zhuǎn)了老年動物隨年齡降低的可塑性。

長時程增強(qiáng)（LTP）是突觸傳遞功能可塑性的重要表現(xiàn)形式，是研究學(xué)習(xí)與記憶的細(xì)胞模型，是學(xué)習(xí)和記憶形成的基礎(chǔ)。LTP本質(zhì)上是為了應(yīng)對活動增加而強(qiáng)化突觸，這一過程對于大腦的可塑性至關(guān)重要。

此外，與對照組相比，間歇性生酮飲食組老年小鼠的樹突復(fù)雜性顯著增加，皮質(zhì)神經(jīng)元表現(xiàn)出樹突復(fù)雜性擴(kuò)大。

增加樹突復(fù)雜性

對機(jī)制分析發(fā)現(xiàn)，間歇性生酮飲食干預(yù)導(dǎo)致突觸蛋白質(zhì)發(fā)生巨大變化，長期間歇性生酮飲食干預(yù)的老年小鼠的一種特殊的信號通路蛋白激酶A（PKA）被激活。

隨后對分離的細(xì)胞分析顯示，生酮飲食中產(chǎn)生的主要酮體BHB似乎正在激活這一通路，這表明酮體（BHB）不僅作為能量來源發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而且作為信號分子也發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

研究人員表示，雖然BHB不是唯一起作用的分子，但我們認(rèn)為這是了解生酮飲食和酮體如何發(fā)揮作用的重要部分，這項研究首次將酮體的深層分子機(jī)制與改善衰老大腦聯(lián)系了起來。

未來，研究人員將分析是否可以通過單獨(dú)使用BHB來實現(xiàn)同樣的記憶保護(hù)，亦或是直接操縱蛋白激酶A來提供益處，如果可以實現(xiàn)，我們最終甚至不需要吃生酮飲食，也更不需要生酮飲食相關(guān)的副產(chǎn)品。

總之，研究為間歇性生酮飲食調(diào)節(jié)大腦功能的分子機(jī)制和生物過程提供了新的見解，表明間歇性生酮飲食有助于促進(jìn)大腦健康和改善認(rèn)知衰老，即使在晚年干預(yù)也是如此。

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標(biāo)簽：“健康衰老”

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