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間歇性生酮飲食促進(jìn)大腦健康，增強(qiáng)突觸可塑性，改善認(rèn)知衰老

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年12月12日 02:04

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01美國(guó)巴克老齡化研究所的研究顯示，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。

02研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，間歇性生酮飲食組小鼠表現(xiàn)出總體運(yùn)動(dòng)能力增加，空間學(xué)習(xí)和長(zhǎng)期記憶力更好。

03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，長(zhǎng)時(shí)程增強(qiáng)(LTP)幅度增加了15%。

04此外，與對(duì)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。

05研究人員表示，這項(xiàng)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(lái)，未來(lái)將分析是否可以通過(guò)單獨(dú)使用BHB來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的記憶保護(hù)。

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圖源 | Pixabay

生酮飲食（Keto Diet），是一種高脂肪、低碳水化合物，蛋白質(zhì)和其他營(yíng)養(yǎng)元素合適配比的飲食方案。近年來(lái)，生酮飲食爆紅網(wǎng)絡(luò)，尤其受到減肥人士的追捧，一度成為減肥界的巔峰。

當(dāng)人采取生酮飲食時(shí)，由于攝入的碳水化合物低，血糖來(lái)源少，身體被迫進(jìn)入“模擬饑餓”的狀態(tài)，這時(shí)身體的脂肪會(huì)被大量分解，給身體供能，最終讓身體進(jìn)入一個(gè)高速燃脂的狀態(tài)，以達(dá)到減肥效果。

認(rèn)知衰老，是指與年齡相關(guān)的認(rèn)知功能障礙，隨著年齡增長(zhǎng)，它是最常見的健康問(wèn)題之一。早期研究顯示，生酮飲食可改善小鼠的健康壽命、記憶力和認(rèn)知能力，但仍不清楚其中的分子機(jī)制。

近日，美國(guó)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(lái)源發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而且作為信號(hào)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(guò)程提供了新的見解。

在這項(xiàng)研究中，研究人員通過(guò)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(duì)老年小鼠大腦功能的影響。

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

生酮飲食的小鼠攝入的熱量中90%來(lái)自脂肪，10%來(lái)自蛋白質(zhì)，而對(duì)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(duì)照組相比，4個(gè)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(duì)小鼠認(rèn)知和行為測(cè)試發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，間歇性生酮飲食組小鼠表現(xiàn)出總體運(yùn)動(dòng)能力增加，空間學(xué)習(xí)和長(zhǎng)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(dòng)功能。

改善大腦和運(yùn)動(dòng)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(duì)照組相比，間歇性生酮飲食組的長(zhǎng)時(shí)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(dòng)物隨年齡降低的可塑性。

長(zhǎng)時(shí)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(duì)活動(dòng)增加而強(qiáng)化突觸，這一過(guò)程對(duì)于大腦的可塑性至關(guān)重要。

此外，與對(duì)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(duì)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(zhǎng)期間歇性生酮飲食干預(yù)的老年小鼠的一種特殊的信號(hào)通路蛋白激酶A（PKA）被激活。

隨后對(duì)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(lái)源發(fā)揮著關(guān)鍵作用，而且作為信號(hào)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(xiàng)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(lái)。

未來(lái)，研究人員將分析是否可以通過(guò)單獨(dú)使用BHB來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的記憶保護(hù)，亦或是直接操縱蛋白激酶A來(lái)提供益處，如果可以實(shí)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(guò)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。

論文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2024.101593

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