研究显示,阿尔茨海默病患者的大脑神经元会逐渐失去分解糖原的能力,这种代谢障碍可能直接推动疾病进展。这项发表于《自然代谢》期刊的研究,通过果蝇模型和人类脑细胞实验发现,饮食禁食可以减缓疾病进程,这也解释了为何限制卡路里的生活方式和药物能降低痴呆风险。
加州巴克衰老研究所的科学家们聚焦糖原(一种通常储存在肝脏和肌肉中的能量储备物质),发现其在大脑中的异常积累可能是致病关键。在阿尔茨海默病患者体内,tau蛋白(与疾病发展密切相关)会与糖原结合,导致这种能量物质被困在神经元内无法分解。
研究通讯作者Pankaj Kapahi教授表示:"储存在大脑的糖原并非静止不动,而是直接参与病理过程。"当糖原分解受阻时,神经元丧失了应对氧化应激的重要机制。氧化应激是一种与衰老和脑部疾病相关的破坏性过程,而糖原分解产物(如烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸和谷胱甘肽)恰恰能帮助细胞对抗这种损伤。
通过恢复糖原磷酸化酶(GlyP)活性,研究人员成功减少了果蝇和人类神经元中的tau蛋白损伤。值得注意的是,严格的热量限制通过禁食能够自然增强果蝇体内GlyP活性,改善tau相关疾病的病理表现。研究团队还通过合成药物模拟了这种效果。
哥伦比亚大学神经病学专家Luke Barr博士指出:"如果神经元无法正确分解糖分,就会因能量匮乏而易受损甚至死亡,这为我们理解神经变性提供了全新视角。"加州大学神经代谢研究专家Ryan Sultan则强调,虽然限制热量摄入显示益处,但需谨慎考虑晚期神经退行性疾病患者普遍存在的体重下降和营养不良风险。
研究发现GLP-1受体激动剂(目前广泛用于减肥的药物)可能通过模拟热量限制效应,在改善胰岛素敏感性的同时减少神经炎症。尽管多项研究已证实使用GLP-1药物者患痴呆风险较低,但其作用机制尚未完全明确。值得注意的是,这类药物的长期风险仍在评估中,目前尚不能作为阿尔茨海默病的预防主要手段。
研究团队在额颞叶痴呆患者的神经元中也观察到了类似的糖原积累现象和GlyP保护效应。巴克研究所建议,像间歇性禁食或优化饮食结构等中等强度干预措施,可能成为预防神经退行性疾病的有效折中方案。Kapahi教授强调:"维持富含抗氧化物质的营养均衡饮食,已经是促进认知健康的重要策略。未来我们或许会看到个性化的饮食方案成为痴呆预防体系的一部分。"
这项发现揭示了糖原代谢在神经保护中的关键作用,为阿尔茨海默病治疗开辟了全新方向。通过靶向调节神经元内部化学反应,科学家可能找到了对抗年龄相关认知衰退的"隐藏密码"。
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