干扰老年人大脑产生记忆的物质——饱和脂肪

新的研究暗示，高脂肪食物会以几种方式影响大脑细胞，这一发现可能有助于解释高脂肪饮食与记忆受损之间的联系——尤其是随着年龄的增长。俄亥俄州立大学对细胞培养的研究发现，omega-3脂肪酸DHA可以从细胞源头抑制脂肪引起的炎症，从而保护大脑免受不健康饮食的影响。

　　

哥伦布，俄亥俄州——新的研究暗示了高脂肪食物影响大脑细胞的几种方式，这一发现可能有助于解释高脂肪饮食和记忆受损之间的联系——尤其是随着年龄的增长。

俄亥俄州立大学对细胞培养的研究发现，omega-3脂肪酸DHA可以从细胞源头抑制脂肪引起的炎症，从而保护大脑免受不健康饮食的影响。

使用衰老小鼠脑组织进行的单独实验表明，高脂肪饮食可能会导致特定脑细胞过度进行细胞信号管理，从而干扰新记忆的产生。

该实验室在早期对衰老大鼠的研究中发现，高度加工的食物会导致大脑强烈的炎症反应，并伴有记忆丧失的行为迹象——而DHA补充剂可以防止这些问题。

“这篇论文最酷的地方在于，我们第一次真正开始通过细胞类型来梳理这些东西，”通讯作者Ruth Barrientos说，她是俄亥俄州立大学行为医学研究所的研究员，也是医学院精神病学、行为健康和神经科学副教授。

“我们的实验室和其他实验室经常观察海马的整个组织，以观察大脑对高脂肪饮食的记忆相关反应。但我们一直很好奇哪些细胞类型或多或少受到这些饱和脂肪酸的影响，这是我们第一次尝试确定这一点。”

这项研究最近发表在《Frontiers in Cellular Neuroscience》杂志上。

在这项研究中，研究人员专注于小胶质细胞，大脑中促进炎症的细胞，以及对学习和记忆很重要的海马神经元。他们使用了永生化细胞——从动物组织中提取的细胞的复制品，这些细胞经过修饰，可以持续分裂，只对实验室的刺激有反应，这意味着它们的行为可能与同类型的原代细胞不完全匹配。

研究人员将这些模型小胶质细胞和神经元暴露在棕榈酸中，以观察它如何影响细胞中的基因激活以及线粒体的功能，棕榈酸是猪油、起酥油、肉类和乳制品等高脂肪食物中含量最多的饱和脂肪酸，线粒体是细胞内的结构，具有产生能量的主要代谢作用。

结果显示，棕榈酸促进了与小胶质细胞和神经元炎症增加相关的基因表达变化，尽管小胶质细胞受影响的炎症基因范围更广。用DHA(鱼和其他海产品中存在的两种omega-3脂肪酸中的一种，以补充剂的形式存在)对这些细胞进行预处理，对两种细胞类型的炎症增加都有很强的保护作用。

“以前的研究表明，DHA对大脑有保护作用，而棕榈酸对脑细胞有害，但这是我们第一次研究DHA如何直接保护这些小胶质细胞免受棕榈酸的影响，我们看到有很强的保护作用，”该研究的第一作者Michael Butler。

然而，当涉及到线粒体时，DHA并不能防止暴露于棕榈酸后的功能丧失。

Barrientos说:“在这种情况下，DHA的保护作用可能仅限于对与促炎反应相关的基因表达的影响，而不是饱和脂肪引起的代谢缺陷。”

在另一组实验中，研究人员通过观察另一种称为突触修剪的小胶质细胞功能，观察高饱和脂肪饮食如何影响老年小鼠大脑中的信号传导。小胶质细胞监测神经元之间的信号传递，并蚕食多余的突触棘(轴突和树突之间的连接部位)，以保持理想的通信水平。

研究人员将小胶质细胞暴露在含有突触前和突触后物质的小鼠脑组织中，这些物质来自连续三天喂食高脂肪食物或常规食物的动物。

小胶质细胞以更快的速度从喂食高脂肪食物的年老小鼠中摄取突触，而不是从喂食常规食物的小鼠中摄取突触，这表明高脂肪饮食对这些突触起了某种作用，使小胶质细胞有理由以更快的速度吃掉它们，Butler说。

Barrientos:“当我们谈到需要进行修剪或改进时，就像金发姑娘一样:它需要是最佳的——不要太多，也不要太少。由于这些小胶质细胞吞噬得太多太快，它超过了这些脊髓再生和创造新连接的能力，所以记忆不会固化或变得稳定。”

从这里开始，研究人员计划扩展与突触修剪和线粒体功能相关的发现，并观察棕榈酸和DHA对幼龄动物和老年动物的初级脑细胞的影响。

Dietary fatty acids differentially impact phagocytosis, inflammatory gene expression, and mitochondrial respiration in microglial and neuronal cell models