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《自然》子刊:補(bǔ)充天然物質(zhì)熊果酸或可跨代保護(hù)大腦軸突!

來源:泰然健康網(wǎng) 時(shí)間:2024年12月07日 20:10

飲食的影響可能是深遠(yuǎn)的,甚至不只局限于自身,但大部分研究集中在母親的飲食對子代肥胖和代謝疾病的影響方面。

近期,《自然·細(xì)胞生物學(xué)》雜志上,莫納什大學(xué)Roger Pocock教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)表了一項(xiàng)研究成果,揭示了母親的飲食對后代,甚至后代的后代的軸突保護(hù)作用,研究的第一作者為王文悅博士。

他們基于秀麗隱桿線蟲模型發(fā)現(xiàn),母親補(bǔ)充熊果酸可以改善兩代后代的軸突運(yùn)輸,減少軸突斷裂,并且揭示了其中機(jī)制和關(guān)鍵的介導(dǎo)因子——一種名為鞘氨醇-1-磷酸的鞘脂[1]。

軸突對于維持健康的神經(jīng)元非常重要,蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等物質(zhì)都需要軸突運(yùn)輸,而其中的微管是實(shí)現(xiàn)軸突運(yùn)輸、運(yùn)輸物質(zhì)移動(dòng)的重要機(jī)制之一,隨著年齡增長,軸突會(huì)逐漸變得脆弱,這也是大腦功能障礙和神經(jīng)變性的原因之一。

研究團(tuán)隊(duì)希望能找到保護(hù)軸突,避免軸突隨年齡增長而斷裂的天然物質(zhì),在篩選過程中,他們鎖定了熊果酸,這種在蘋果,以及羅勒、迷迭香和百里香等草本植物中存在的物質(zhì)能夠抑制軸突脆弱性,線蟲母親補(bǔ)充后,后代的后外側(cè)機(jī)械感覺(PLM)神經(jīng)元軸突斷裂顯著減少,發(fā)揮功能的時(shí)期在卵母細(xì)胞產(chǎn)生和成熟期間,對后代軸突的保護(hù)可以跨越兩代。

線蟲母親補(bǔ)充熊果酸(UA)后,兩代后代(F1和F2)的神經(jīng)元軸突斷裂顯著減少

確定了熊果酸的保護(hù)作用后,接下來就是要搞清楚其中的機(jī)制。

由于功能時(shí)期為卵母細(xì)胞產(chǎn)生和成熟期間,研究人員猜測,熊果酸可能影響了卵黃對卵母細(xì)胞的供給。線蟲腸道中合成的卵黃含有脂質(zhì)和脂蛋白,可以為卵母細(xì)胞和胚胎發(fā)育提供營養(yǎng),卵母細(xì)胞通過內(nèi)吞作用吸收卵黃,需要RME-2受體介導(dǎo),研究人員也確實(shí)發(fā)現(xiàn),RME-2是熊果酸降低神經(jīng)元脆弱性所必需的,為腸道-卵母細(xì)胞的運(yùn)輸提供了必要的支持。

補(bǔ)充熊果酸增加了鞘脂生物合成酶——酸性神經(jīng)酰胺酶-1(asah-1)基因的表達(dá),由兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子PQM-1和CEH-60調(diào)控。

包括神經(jīng)酰胺在內(nèi)的鞘脂具有多種細(xì)胞功能,實(shí)驗(yàn)顯示,神經(jīng)酰胺或其衍生物對軸突健康很重要。鞘脂穩(wěn)態(tài)通過從頭合成或補(bǔ)救途徑維持,在補(bǔ)救途徑中,神經(jīng)酰胺被ASAH水解產(chǎn)生鞘氨醇,再由鞘氨醇激酶(SphK)磷酸化產(chǎn)生鞘氨醇-1-磷酸(S1P),SphK-1的表達(dá)減少了軸突斷裂,反之,則抑制了ASAH-1對軸突的保護(hù)作用。這表明,熊果酸對軸突的保護(hù)作用要依賴于S1P。

S1P的直接補(bǔ)充顯著降低了軸突脆弱性,功能時(shí)期和代際效應(yīng)與熊果酸相同,并且依賴于RME-2介導(dǎo)的腸道-卵母細(xì)胞運(yùn)輸。

線蟲母親直接補(bǔ)充S1P后對后代的軸突保護(hù)作用與補(bǔ)充熊果酸類似

從具體的功能表現(xiàn)上來說,在遺傳因素導(dǎo)致的軸突微管不穩(wěn)定情況下,熊果酸和S1P促進(jìn)了蛋白質(zhì)沿軸突的運(yùn)輸,即使在遺傳因素基礎(chǔ)上繼續(xù)施加化學(xué)物質(zhì)影響,熊果酸和S1P也可以減少軸突斷裂,也就是說,即使存在兩種脆弱因素,熊果酸和S1P仍然可以穩(wěn)健地降低軸突脆弱性。

不但如此,這種對軸突的保護(hù)效果還具有普遍性,在不同的遺傳模型,以及D型GABA能運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元和PVQ中間神經(jīng)元中,熊果酸和S1P均減少了軸突斷裂。

更進(jìn)一步的探索顯示,S1P通過提高腸道中asah-1基因的轉(zhuǎn)錄來發(fā)揮代際遺傳中的調(diào)控作用。

也就是說,線蟲母親補(bǔ)充天然物質(zhì)熊果酸后產(chǎn)生的保護(hù)性分子可以由腸道轉(zhuǎn)運(yùn)至卵母細(xì)胞,在兩代后代中改善軸突脆弱性,并且這種保護(hù)作用具有普遍性,可以跨遺傳因素和神經(jīng)元類型發(fā)揮作用。

Pocock教授表示,這是首次證實(shí)脂質(zhì)/脂肪是可遺傳的,此外,這一研究結(jié)果意味著,母親的飲食不僅會(huì)影響自身后代的大腦,還可能產(chǎn)生潛在的連續(xù)代際影響,支持了孕期健康飲食以賦予后代最佳大腦發(fā)育和健康的重要性[2]。

來自: 奇點(diǎn)神思

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