林爱玲(左)博士最近发表了两项研究,证明生酮饮食、热量限制或药物雷帕霉素可以防止动物的认知能力下降。图|马克·马汉

英国的两项Sanders-Brown研究表明,饮食与大脑功能之间存在联系

阿尔茨海默病/痴呆林博士Ai-Ling卫生研究琳达·Eldik桑德斯-布朗衰老研究中心

我们都经历过一种“直觉”——当我们内心深处知道某件事是真的。这一现象和其他现象恰当地描述了科学家们现在所证明的:肠道和大脑的联系比我们曾经认为的更为密切,其中一方的健康可以影响另一方。

利用这个相对较新的科学概念,Ai-Ling林和她的同事们英国桑德斯-布朗老龄研究中心发表了两项研究,证明了饮食对动物认知健康的影响。

第一个研究

第一项研究发表在科学报告并证明了遵循生酮饮食的小鼠的神经血管功能得到了改善。

林教授说:“神经血管的完整性,包括脑血流和血脑屏障功能,在认知能力中起着重要作用。”“最近的科学表明,神经血管的完整性可能是由肠道中的细菌调节的,所以我们开始研究生酮饮食是否增强了年轻健康小鼠的脑血管功能,降低了神经退行性变的风险。”

这项研究的研究人员认为生酮饮食——以高脂肪和低碳水化合物为特征——是这项研究的一个很好的备选方案,因为它之前已经显示出对癫痫、帕金森病和自闭症等其他神经疾病患者的积极影响。

两组9只12-14周大的老鼠分别被给予生酮饮食和正常饮食。16周后,研究人员发现,吃生酮饮食的小鼠脑血流量显著增加,肠道微生物群落的平衡得到改善,血糖水平和体重降低,清除大脑淀粉样蛋白的过程也有了有益的增加——这是阿尔茨海默症的标志。

林说:“虽然饮食的改变,特别是生酮饮食,已经证明了在治疗某些疾病方面的有效性,但我们选择用饮食作为一种潜在的预防措施来测试健康的年轻老鼠。”“我们很高兴地看到,我们可能真的可以通过饮食来降低患阿尔茨海默氏症的风险。”

据林教授介绍,生酮饮食的有益效果可能是由于抑制了一种名为mTOR(雷帕霉素的机制靶点)的营养传感器,该传感器已被证明可以延长寿命和促进健康。除了生酮饮食,林说,mTOR也可以通过简单的热量限制或药物雷帕霉素来抑制。

第二项研究

第二项研究发表在衰老神经科学前沿并使用神经成像技术来探索雷帕霉素、生酮饮食或简单的热量限制对年轻和年老小鼠认知功能的“体内”影响。

“我们早期的工作已经证明了雷帕霉素和热量限制对神经血管功能的积极影响,”林说。“我们推测,神经成像可能让我们看到活着的大脑中的这些变化。”

更诱人的是,她的数据表明,热量限制对衰老的啮齿类动物起到了某种“青春之泉”的作用,它们的神经血管和代谢功能比不限制饮食的年轻老鼠更好。

林强调说,现在还不知道这些疗法是否会在人类身上产生同样的效果,但由于雷帕霉素和其他mTOR抑制剂已经得到了FDA的批准,并被广泛用于治疗其他疾病,因此认为在人类身上的研究可以相对迅速地进行是现实的。

期待

琳达·Eldik英国Sanders-Brown衰老研究中心主任,博士说,林的工作证明了过渡到类似的人类研究是合理的,因为林在动物模型中使用的所有方法都可以很容易地应用于人类。

范·埃尔迪克说:“爱玲的实验室是第一个使用神经成像技术来观察活体大脑中的这些变化以及它们与肠道微生物群变化的潜在联系的实验室之一。”“她的工作对未来老年人群神经障碍的临床试验具有巨大的意义。”

林和她的实验室已经在这么做了。他们正在设计一项临床试验,以了解肠道微生物群在神经血管功能障碍(这是阿尔茨海默症的一个风险因素)和健康老龄化中的作用。

她说:“我们将使用神经影像学来确定50岁以上个体的肠道微生物群落平衡和脑血管功能之间的联系,最终目标是设计和测试预防阿尔茨海默病的营养和药理干预措施。”

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