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间歇性禁食的性别二态性:mTOR通路抑制对雄性大鼠认知功能的改善机制
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月11日 来源:Scientific Reports 3.8
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本研究探讨了间歇性禁食(IF)对健康大鼠认知功能的性别差异影响。通过10周隔日禁食干预,发现仅雄性大鼠出现体重下降、mTOR通路抑制及记忆改善,而雌性无显著变化。该研究揭示了IF通过抑制mTOR改善认知的性别特异性机制,为精准营养干预提供新依据。
论文解读
在追求健康长寿的道路上,限制热量摄入(Calorie restriction, CR)长期被视为"黄金标准",但其伴随的低血压、骨质疏松等副作用促使科学家寻找更优方案。间歇性禁食(Intermittent fasting, IF)作为一种周期性禁食模式,近年来因其在改善代谢、延缓衰老方面的潜力备受关注。然而,IF对健康大脑的作用机制尚不明确,特别是性别差异这一关键因素长期被忽视。美国堪萨斯州立大学兽医学院的Keshari H. Sudasinghe团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次系统揭示了IF通过抑制mTOR通路改善雄性大鼠认知功能的性别特异性机制。
研究人员采用10周龄Fischer-344大鼠,分为自由进食(AL)和隔日禁食(IF)的雌雄四组。通过Morris水迷宫(MWM)评估空间记忆,四爪握力测试检测肌肉功能,并采用Jess Simple Western技术定量分析大脑皮层、海马及骨骼肌中mTOR和TSC-1蛋白表达。
体重与摄食变化
10周IF仅使雄性大鼠体重显著降低(p<0.0001),日均摄食量减少(p=0.014),而雌性无此变化。这种性别差异可能与雌性ghrelin信号和奖赏中枢更强的暴食倾向有关。
记忆与运动功能

组织质量变化

mTOR通路调控

这项研究首次阐明IF通过抑制mTOR通路改善认知功能存在显著性别二态性。雄性大鼠表现出"代谢-认知"协同改善:体重下降与皮层mTOR抑制显著相关(r=0.546,p=0.006),且海马质量得以保留可能通过脑源性神经营养因子(BDNF)途径实现。而雌性由于雌激素对mTOR的调控作用及更强的代谢补偿能力,未出现明显变化。该发现为阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病的性别差异化营养干预提供了重要理论依据,同时提示未来IF临床研究必须充分考虑性别因素。研究采用的隔日禁食模式与人体16:8禁食存在差异,但揭示的mTOR调控机制为开发性别特异性抗衰老策略开辟了新方向。
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