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酮體能否提高認知功能和保護腦網(wǎng)絡?

一項新研究確定了大腦海馬體網(wǎng)絡中可以通過酮體挽救的機制。

羅切斯特大學醫(yī)學中心

5月31日消息

羅切斯特大學(University of Rochester,UR德爾蒙特神經(jīng)科學研究所(Del Monte Institute for Neuroscience)的研究人員發(fā)現(xiàn)了大腦中海馬體網(wǎng)絡中的機制,這些機制可以通過酮體得到修復。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)和認知影響。研究發(fā)表在美國國家科學院(NAS)旗艦期刊《美國科學院院刊》(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)。這會導致神經(jīng)元之間的通信中斷,引起諸如情緒變化、認知能力下降,并最終導致神經(jīng)退行性疾病等癥狀。神經(jīng)科學副教授 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。之前,大腦中哪些機制會崩潰。

一旦神經(jīng)元功能喪失,就無法恢復連接,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受損神經(jīng)元的功能,并預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。”

以小鼠為模型系統(tǒng),研究人員專注于海馬體,這是一個負責學習和記憶的腦區(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、網(wǎng)絡同步、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,軸突傳導增加,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)細胞和其他膠質(zhì)細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

胰島素抵抗(Insulin Resistance)是指身體細胞對胰島素的敏感性降低,導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細胞產(chǎn)生的一種激素,它的主要作用是幫助身體細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,但身體細胞對胰島素的反應減弱,使得血糖不能有效地被細胞吸收和利用。這會導致血糖水平持續(xù)升高,而細胞內(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、缺乏運動、不健康的飲食習慣、慢性壓力以及某些遺傳因素相關。

參考文獻

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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       原文標題 : 酮體能否提高認知功能和保護腦網(wǎng)絡?

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