新的研究表明,低维生素K水平可能会影响学习和记忆功能。这项研究指出,低维生素K水平的小鼠在学习和记忆功能方面表现较差,而这些认知下降可能与维生素K对大脑海马区神经元形成和神经炎症的影响有关。
此前的研究已经表明,维生素K可能会影响认知功能。最近发表在《营养学杂志》上的一项研究试图探讨维生素K对认知功能的影响——尽管是在小鼠身上进行的。
研究结果发现,喂食低维生素K饮食的小鼠大脑中的维生素K水平较低,认知功能也较差。这些发现强调了维生素K的重要性,并需要在这一领域进行更广泛的研究。
低维生素K对大脑有显著影响
研究人员指出,低维生素K可能会影响“年龄相关的认知衰退”。在这项研究中,研究人员使用中年雄性和雌性小鼠,分别给予低维生素K饮食或常规饮食六个月。
研究人员通过行为测试来测量认知功能,如空间学习和识别记忆。未参与该研究的奥古斯塔医学院院长、神经学家和中风专家David C. Hess博士解释说:“他们使用的一种测试是新物体识别。聪明的小鼠会探索它从未见过的新物体……这是一种非常标准化的实验室测试,用于测量认知功能。”
另一种测试是莫里斯水迷宫,涉及根据之前的测试找到隐藏的水下平台。
行为测试后,研究人员进一步检查了小鼠的大脑组织以及肝脏和肾脏中的维生素K。
低维生素K饮食与常规饮食对比
总体而言,低维生素K饮食的小鼠表现较差。例如,低维生素K饮食的雄性小鼠生存率降低,体重增加也少于对照组的雌性小鼠。而低维生素K饮食的雌性小鼠没有表现出这些效应。
研究人员还发现,低维生素K饮食的小鼠大脑中的甲基萘醌-4(MK4)水平较低。MK4是大脑中主要形式的维生素K。此外,低维生素K饮食的小鼠肝脏和肾脏中的维生素K水平也较低。
在新物体识别测试中,低维生素K饮食的小鼠对新物体的探索不如对照组小鼠,这表明它们存在识别记忆问题。
在莫里斯水迷宫测试中,低维生素K饮食的小鼠在前三天寻找隐藏平台的时间更长。四天内,它们的表现也比对照组差,但这种差异尚未达到统计显著性水平。
低维生素K导致神经元形成和炎症问题
研究人员还注意到,低维生素K饮食的小鼠大脑海马区存在差异。低维生素K饮食的小鼠在这一脑区的神经发生减少。神经发生是指生成成熟且功能正常的神经元。这些发现表明,维生素K可能影响神经发生。
Hess博士向《医学新闻今日》解释说:
“在小鼠和其他哺乳动物中,我们通常不会在整个大脑中生成新的神经元,而是只在特定区域生成。其中一个区域是海马区的齿状回。海马区是与近期记忆最相关的脑区,而阿尔茨海默病早期就会受到影响。”
研究作者推测,维生素K对海马区神经发生的影响可能会进而影响与海马区功能相关的学习和记忆等认知功能。
研究人员还发现,低维生素K饮食的小鼠海马区的某些细胞(称为小胶质细胞)发生了变化,这表明这些细胞被激活。这些观察结果表明神经炎症增加。
这些结果表明,低维生素K可能引起神经炎症增加。
作者推测,维生素K可能通过其抗炎作用部分保护海马区的神经发生。维生素K对认知功能的影响也可能与其对抗炎症和氧化应激的作用有关。
为什么需要进行人类研究
这项研究提供了关于维生素K对学习和记忆潜在影响的重要见解,但也存在局限性。
首先,小鼠研究只能提供有限的信息,无法完全说明低维生素K如何影响人类的大脑功能。研究人员选择关注人类饮食中存在的特定形式的维生素K。
此外,由于低维生素K饮食组的雄性小鼠死亡率较高,可用于行为测试的小鼠数量较少。作者承认,最终的研究终点也没有包括那些在研究结束前死亡的雄性小鼠的数据。
其他因素也可能影响观察到的结果。例如,作者指出,维生素K可能参与代谢一种称为鞘脂的细胞膜成分。他们指出,鞘脂“有助于增殖、分化和神经炎症”。他们解释说,需要进一步研究以确定低维生素K引起的鞘脂变化是否与神经炎症和海马区神经发生有关。
研究人员还未能测量大脑中依赖维生素K的蛋白质和γ-谷氨酰羧化酶的水平,因为可用的大脑组织和实验条件有限。这些蛋白质可能是观察到的维生素K效应的原因,因此需要进一步研究。
目前尚不清楚维生素K缺乏的严重程度与缺乏时间和小鼠年龄之间的关系。未来的研究还需要进一步了解观察到的雄性和雌性小鼠之间的差异。
未参与该研究的神经重症监护医生和骨科医生Ryan Hakimi博士向《医学新闻今日》表示:
“这项研究强化了健康饮食习惯对改善认知功能的重要性。或许初级保健医生和治疗认知障碍的医生可以向患者强调富含维生素K食物的健康饮食的重要性,特别是对于有痴呆家族史的人。”
“高维生素K含量的食物包括深绿色叶类蔬菜、某些水果(如猕猴桃和蓝莓)、鸡蛋、大豆和植物油等。”
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