《Molecular Metabolism》：Neuronal ketone body utilization couples exercise and time-restricted feeding to cognitive enhancement.
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摘要酮体代谢与大脑健康益处相关，包括延缓与年龄相关的认知功能衰退。运动，尤其是结合夜间禁食时，能够促进酮体转化，进而改善大脑代谢和认知功能。不过，酮体代谢是否是这种反应的必要条件目前尚不清楚。在本研究中，我们通过让小鼠自愿在转轮上奔跑并实施时间限制喂食，来探究酮体是否在中年小鼠中
摘要
酮体代谢与大脑健康益处相关，包括延缓与年龄相关的认知功能衰退。运动，尤其是结合夜间禁食时，能够促进酮体转化，进而改善大脑代谢和认知功能。不过，酮体代谢是否是这种反应的必要条件目前尚不清楚。在本研究中，我们通过让小鼠自愿在转轮上奔跑并实施时间限制喂食，来探究酮体是否在中年小鼠中起到运动带来的大脑健康益处的中介作用。为区分神经元酮体代谢与肝脏酮体生成的作用，我们分别研究了中年雌性神经元特异性SCOT基因敲除小鼠和肝细胞特异性HMGCS2基因敲除小鼠。我们将实施时间限制喂食的小鼠与久坐且可自由进食的小鼠进行比较，以评估其对全身代谢、认知功能以及海马体分子结构变化的影响。在禁食期间，所有小鼠的系统性脂质氧化都有所增加。在雌性SCOT-Neuron-KO小鼠中，其在短期和长期记忆指标方面的反应出现减弱。对分离出的海马体进行的蛋白质组分析显示，这类小鼠未能全面上调那些有助于突触功能的蛋白质，包括富含亮氨酸的重复跨膜蛋白、神经连接蛋白以及神经黏着蛋白。而在雌性HMGCS2-Liver-KO小鼠中，虽然其在短期记忆指标方面的反应也出现减弱，但海马体中的酮体生成机制却有所激活，这为体内存在脑酮体生成提供了可能的证据，而这一机制或许可以缓解更为明显的行为异常表现。总体而言，这些研究结果表明，神经元对酮体的利用对于因时间限制喂食而产生的认知和突触功能变化而言是必不可少的，而肝脏产生的酮体则对此也有贡献，这说明酮体代谢是中年时期代谢状态与大脑健康之间重要的关联机制。
塞巴斯蒂安·F·萨拉瑟|本杰明·A·库格勒|埃齐乌·弗兰扎克|辛·C·戴维斯|弗雷德里克·B·博阿基耶|朱莉·艾伦|凯尔·L·富尔格姆|埃里克·D·奎瑟姆|E·马修·莫里斯|帕特里夏·普查尔斯卡|彼得·A·克劳福德|约翰·P·泰福尔特
美国堪萨斯州堪萨斯城堪萨斯大学医学中心细胞生物学与生理学系
