一項新研究確定了大腦海馬體網(wǎng)絡(luò)中可以通過酮體挽救的機(jī)制。

羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心

5月31日消息

羅切斯特大學(xué)（University of Rochester，UR）德爾蒙特神經(jīng)科學(xué)研究所（Del Monte Institute for Neuroscience）的研究人員發(fā)現(xiàn)了大腦中海馬體網(wǎng)絡(luò)中的機(jī)制，這些機(jī)制可以通過酮體得到修復(fù)。這些發(fā)現(xiàn)建立在先前的研究之上，這些研究表明酮體可以緩解神經(jīng)和認(rèn)知影響。研究發(fā)表在美國國家科學(xué)院（NAS）旗艦期刊《美國科學(xué)院院刊》（PNAS）的姊妹刊《PNAS Nexus》雜志上。

研究于2024年5月16日發(fā)表在《PNAS Nexus》（2022年3月創(chuàng)刊，暫無影響因子）雜志上

隨著年齡的增長，我們的大腦自然變得更加容易出現(xiàn)胰島素抵抗（Insulin Resistant）。這會導(dǎo)致神經(jīng)元之間的通信中斷，引起諸如情緒變化、認(rèn)知能力下降，并最終導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病等癥狀。神經(jīng)科學(xué)副教授 Nathan A. Smith 博士和研究員們研究了在胰島素抵抗突然出現(xiàn)時（如創(chuàng)傷后），但在癥狀發(fā)展為慢性疾病（如糖尿病或阿爾茨海默病）之前，大腦中哪些機(jī)制會崩潰。

“一旦神經(jīng)元功能喪失，就無法恢復(fù)連接，因此我們需要確定功能何時首次受損，”這項研究的主要研究者 Smith 博士在發(fā)表的研究中表示，“這項研究通過讓我們更接近了解如何修復(fù)受損神經(jīng)元的功能，并預(yù)防或延遲像阿爾茨海默病這樣的毀滅性疾病，從而實現(xiàn)了這一目標(biāo)。”

以小鼠為模型系統(tǒng)，研究人員專注于海馬體，這是一個負(fù)責(zé)學(xué)習(xí)和記憶的腦區(qū)，人們對其了解較為深入。他們發(fā)現(xiàn)急性胰島素抵抗會損害神經(jīng)元功能的多個方面，包括突觸活動、軸突傳導(dǎo)、網(wǎng)絡(luò)同步、突觸可塑性和動作電位特性，這些過程對于支持神經(jīng)元內(nèi)外通信的流動至關(guān)重要。

隨后，研究人員給小鼠注射了 D-βHb，這是一種酮體形式，是身體燃燒脂肪而不是葡萄糖獲取能量時肝臟釋放的副產(chǎn)品。他們發(fā)現(xiàn)，先前受到急性胰島素抵抗影響的突觸活動得到了恢復(fù)，軸突傳導(dǎo)增加，神經(jīng)元重新同步，并且突觸可塑性也得到了改善。

“這項研究對于開發(fā)針對涉及胰島素抵抗/低血糖狀況（如糖尿病或阿爾茨海默�。�中特定神經(jīng)元功能障礙的基于酮體的療法具有重要意義，” Smith 表示，“我們現(xiàn)在正在了解星形膠質(zhì)細(xì)胞和其他膠質(zhì)細(xì)胞在急性胰島素抵抗中的作用。”

創(chuàng)立于1850年的羅徹斯特大學(xué)

胰島素抵抗（Insulin Resistance）是指身體細(xì)胞對胰島素的敏感性降低，導(dǎo)致身體需要更高的胰島素水平來正常地調(diào)節(jié)血糖水平。胰島素是由胰腺中的胰島β細(xì)胞產(chǎn)生的一種激素，它的主要作用是幫助身體細(xì)胞吸收血液中的葡萄糖（血糖），并將其轉(zhuǎn)化為能量或儲存為糖原。

在胰島素抵抗的情況下，盡管胰島素的分泌增加，但身體細(xì)胞對胰島素的反應(yīng)減弱，使得血糖不能有效地被細(xì)胞吸收和利用。這會導(dǎo)致血糖水平持續(xù)升高，而細(xì)胞內(nèi)部可能因缺乏能量而處于饑餓狀態(tài)。

胰島素抵抗是多種慢性疾病的重要風(fēng)險因素，包括2型糖尿病、代謝綜合征、心血管疾病和某些類型的癌癥。它通常與肥胖、缺乏運(yùn)動、不健康的飲食習(xí)慣、慢性壓力以及某些遺傳因素相關(guān)。

參考文獻(xiàn)

Source：University of Rochester Medical Center

Can ketones enhance cognitive function and protect brain networks?

Reference：

Bartosz Kula, Botond Antal, Corey Weistuch, Florian Gackière, Alexander Barre, Victor Velado, Jeffrey M Hubbard, Maria Kukley, Lilianne R Mujica-Parodi, Nathan A Smith, D-?-hydroxybutyrate stabilizes hippocampal CA3-CA1 circuit during acute insulin resistance, PNAS Nexus, Volume 3, Issue 5, May 2024, pgae196, https://doi.org/10.1093/pnasnexus/pgae196

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       原文標(biāo)題 : 酮體能否提高認(rèn)知功能和保護(hù)腦網(wǎng)絡(luò)？