膳食干预延缓脑衰老及神经退行性疾病的作用机制

《Ageing Research Reviews》:The mechanism of dietary intervention in delaying brain aging and neurodegenerative diseases

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月15日 来源:Ageing Research Reviews 15.5

编辑推荐:

   •饮食干预,如热量限制和饮食限制,可延缓大脑衰老。•它们调节基因表达、表观遗传修饰、蛋白质稳态和代谢途径。•它们增强自噬、线粒体功能,并减少神经炎症。•在 AD、PD、中风和 VaD 模型中显示出益处。•存在转化潜力,但需要更多的临床验证和个性化调整。引言全球人口正在经历持续

  
  • •
    饮食干预,如热量限制和饮食限制,可延缓大脑衰老。
  • •
    它们调节基因表达、表观遗传修饰、蛋白质稳态和代谢途径。
  • •
    它们增强自噬、线粒体功能,并减少神经炎症。
  • •
    在 AD、PD、中风和 VaD 模型中显示出益处。
  • •
    存在转化潜力,但需要更多的临床验证和个性化调整。

引言

全球人口正在经历持续的老龄化过程。根据世界卫生组织的预测,到 2030 年,60 岁及以上人口数量将达到 14 亿,到 2050 年将翻一番 (Jin et al., 2022)。这一人口结构转变正在导致年龄相关的神经退行性和脑血管疾病发病率显著增加。根据《全球疾病负担研究 2021》(GBD),神经系统疾病仍然是导致伤残调整生命年 (DALYs) 丧失的首要原因,全球约 34 亿人受到影响 (Anon, 2024)。例如,全球范围内,AD 及相关痴呆症排名第七位死因,2021 年有 5700 万人患有痴呆症,每年约有 1000 万新发病例,预计到 2050 年这一数字将超过 1.52 亿 (Anon, 2022)。与此同时,PD 是增长最快的神经疾病,全球约有 850 万人受影响 (Wang et al., 2026)。脑血管疾病的负担同样令人担忧。中风是主要的脑血管疾病类型,目前是全球第二大死因,也是第三大死因和致残原因(按 DALYs 衡量),年度经济损失超过 8900 亿美元。预计 2020 年至 2050 年间,中风相关死亡人数将增加 50% (Agboyibor et al., 2026)。这些持续上升的数字给家庭和社会带来了沉重的经济和心理负担,并凸显了对有效预防策略的迫切需求。
在健康成年人中,大脑衰老主要以结构性变化为特征,如脑萎缩、灰质和白质丧失以及脑室扩大。相比之下,病理性衰老的标志是神经元萎缩、树突退化、脱髓鞘、小血管疾病、代谢减少、小胶质细胞激活和白质病变,最终导致认知和运动功能下降 (Quan et al., 2025)。潜在的分子机制涉及多个方面,包括基因表达和表观遗传学改变、线粒体功能障碍、神经炎症、蛋白质稳态失衡以及营养/代谢异常 (Balusu et al., 2023)。值得注意的是,AD 和 PD 等神经退行性疾病以及中风和 VaD 等脑血管疾病在老年人群中高度流行。这种与年龄相关的病理进展为实施早期预防干预提供了关键窗口。
近年来,作为可改变的生活方式因素,饮食干预在调节大脑衰老及相关疾病进展方面显示出巨大潜力 (Longo and Anderson, 2022)。饮食干预包括多种形式,包括调整总热量摄入、改变宏量营养素比例和调节喂食时间模式。其中,CR 和 DR 通过多种机制发挥神经保护作用。CR 指减少每日总热量摄入,同时确保充足的营养供应,旨在通过降低代谢率来改善健康状况并延长寿命。相比之下,DR 侧重于改变饮食模式或喂食时间,而不一定减少总热量摄入,包括延长禁食、周期性禁食和间歇性禁食 (IF) 等方法。作为 24 小时内的一种循环禁食策略,IF 包括隔日禁食 (ADF)、限时进食 (TRF) 和 5:2 间歇性禁食方案等多种形式 (Stekovic et al., 2019)。研究表明,具有抗衰老潜力的饮食模式在延缓大脑衰老、促进健康老龄化和预防年龄相关疾病方面起着关键作用 (Acosta-Rodríguez et al., 2022)。例如,30% 的热量限制可以使寿命延长约 10%,而将禁食间隔与喂食时间的昼夜节律调节相结合的策略甚至可以使模型小鼠的寿命延长 35%。与药物干预相比,饮食策略具有非侵入性、成本低和易于实施的优势,因此在预防年龄相关的大脑功能障碍方面具有广阔的应用前景。
本综述将系统地探讨 CR 和 DR 在延缓大脑衰老方面的作用,重点阐明其通过基因表达和表观遗传调节、改善线粒体功能、调节蛋白质稳态和自噬、抑制神经炎症以及优化营养和代谢等机制产生的神经保护作用。此外,我们将深入研究 CR 和 DR 在改善 AD、PD、中风和 VaD 等主要年龄相关神经疾病方面的潜在作用。与以往专注于单一饮食干预或有限疾病模型的综述不同,本综述从六个关键机制维度和四种主要神经疾病方面对 CR 和 DR 进行了全面分析,并对临床转化障碍进行了批判性评估。

章节摘要

大脑衰老的关键分子机制

衰老的生物学机制已被广泛研究,大脑衰老的核心框架逐渐清晰 (图 1)。衰老表型部分源于随机的大分子损伤,如蛋白质交联和 DNA 损伤。这种损伤随时间积累,导致细胞和组织逐渐“磨损”和功能下降 (Huan et al., 2022)。与年龄相关的变化与活性氧 (ROS) 水平的升高密切相关,

饮食干预延缓大脑衰老的机制

值得注意的是,衰老的程序化机制和随机损伤过程都深受营养和饮食模式的影响。在临床前研究中,开发了多种饮食干预策略来延缓衰老并预防年龄相关疾病,主要包括热量限制、禁食、甲硫氨酸限制和富含多酚的饮食。这些发现连同流行病学数据,为老年人的饮食指南提供了理论基础 (Dakic

饮食干预在特定神经疾病中的潜在机制和临床证据

通过包括诱导代谢重编程、增强自噬、调节神经炎症、促进神经营养因子表达和改善肠道微生物群在内的多种机制,CR 和 DR 在 AD、PD、中风和 VaD 等神经疾病模型中表现出神经保护作用,包括增强 Aβ清除、减少异常蛋白积累、保护突触功能、促进血管修复和改善认知 (表 2)。

讨论与未来展望

本综述系统总结了 CR 和 DR 在延缓大脑衰老以及在预防和治疗神经退行性和脑血管疾病方面的潜在作用和分子机制。据我们所知,这是首次从六个关键机制维度(基因和表观遗传调节、线粒体功能、蛋白质稳态、自噬、神经炎症和营养代谢)对 CR 和 DR 进行全面分析,整合了 AD、PD、中风和

CRediT 作者贡献声明

Baochun Luo:概念构思,方法学,写作 - 原稿。Sifan Liu:方法学,写作 - 原稿。Lei Zheng:调查研究。Baiwen Zhang:调查研究。Baojiang Chen:可视化。Tong Shang:可视化。Jia Zheng:监督。Binglin Kuang:监督。Yanling Zhou:概念构思。Yue Sun:概念构思。Wei Zou:写作 - 审阅与编辑。

伦理批准

不适用。

参与同意

不适用。

发表同意

所有作者阅读并批准了最终手稿。

资助

作者声明在准备本文稿期间未收到任何资金、资助或其他支持。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系可能会影响本文报道的工作。
Baochun Luo|Sifan Liu|Lei Zheng|Baiwen Zhang|Baojiang Chen|Tong Shang|Jia Zheng|Binglin Kuang|Yanling Zhou|Yue Sun|Wei Zou
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号