《Behavioural Brain Research》：From diet to drinking behavior: ketogenic diet decreases ethanol intake in young adult female mice
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在西方社会，乙醇消费的常态化是一个重大的公共卫生问题，尤其是在青春期开始饮酒时。生酮饮食（ketogenic diet, KD）已在多种疾病中显示出治疗潜力，包括物质使用障碍。此外，有证据表明该饮食不会显著影响青春期雄性小鼠的运动活动或厌恶性和空间记忆，这使其
在西方社会，乙醇消费的常态化是一个重大的公共卫生问题，尤其是在青春期开始饮酒时。生酮饮食（ketogenic diet, KD）已在多种疾病中显示出治疗潜力，包括物质使用障碍。此外，有证据表明该饮食不会显著影响青春期雄性小鼠的运动活动或厌恶性和空间记忆，这使其成为在青春期向青年期过渡这一关键发育期解决乙醇消费问题的有趣工具。然而，缺乏雌性方面的证据凸显了当前研究的重要空白。本研究旨在评估青春期给予KD对雌性OF1小鼠行为特征及青年期乙醇消费的影响。在实验1中，从出生后第25天（postnatal day, PND）至PND 48给予KD或对照饮食后评估行为特征，包括运动活动、焦虑样行为、记忆和学习。在实验2中，在PND 39至PND 82饮食干预后，使用黑暗饮酒（Drinking in the Dark, DID）和操作性自身给药（operant self-administration, SA）范式评估乙醇消费。KD未改变运动、焦虑样行为或厌恶记忆，但增强了海马依赖性空间记忆。分子分析揭示了基因表达的变化，包括Adora2a、Opmr1、Drd1、Cnr1和Il-6。此外，KD显著减少了乙醇消费，这与Crhr1、Drd2、Adora2a和Adora1表达改变相关。这些发现支持KD作为减少雌性乙醇摄入且不负面影响青春期行为发育的治疗策略的潜力。
论文解读
在西方社会，乙醇消费的常态化已成为重大公共卫生问题，青春期是饮酒行为起始和高发阶段。乙醇可破坏血脑屏障，促进神经炎症和氧化应激，进而导致认知障碍和神经系统疾病。女性对乙醇的有害效应尤为敏感，青春期女孩的乙醇消费水平已接近或超过男孩，且女性从初次饮酒到发展为酒精使用障碍（Alcohol Use Disorder, AUD）的进程更快，常伴抑郁或创伤后应激障碍等精神共病。临床前研究同样显示，雌性小鼠比雄性表现出更严重的暴饮样乙醇摄入和对应激相关饮酒的更高脆弱性。因此，亟需开发针对雌性群体的干预策略。
生酮饮食（ketogenic diet, KD）是一种高脂肪、低碳水化合物、适量蛋白质的饮食方案，通过诱导酮症将脑能量代谢从葡萄糖转向酮体，具有抗氧化、抗炎和调节神经传递的作用，并在物质使用障碍中显示出治疗潜力。既往研究在雄性小鼠中发现，青春期KD不改变总体行为表型，且能减少乙醇摄入和戒断症状。然而，KD在雌性中的行为效应及对青春期向成年期过渡阶段乙醇消费的影响几乎空白。为此，研究人员利用58只雌性OF1小鼠（Charles River, France）开展了两项独立实验，分别评估青春期KD对行为特征的影响，以及KD对晚期青春期至青年期乙醇消费的干预效果，并探究相关基因表达变化。该论文发表于《Behavioural Brain Research》。
关键技术方法包括：实验1中，小鼠从出生后第25天（PND）至第48天接受KD或对照饮食（CD），依次进行高架十字迷宫（Elevated Plus Maze, EPM）、旷场试验、被动回避测试和Hebb-Williams迷宫测试，以评估焦虑样行为、运动活性、厌恶记忆和海马依赖性空间学习。实验2中，小鼠从PND 39至PND 82接受饮食干预，采用黑暗饮酒（Drinking in the Dark, DID）和口服乙醇操作性自身给药（self-administration, SA）范式评估乙醇摄入和动机，包括固定比率（fixed ratio 1, FR1）和渐进比率（progressive ratio, PR）阶段。分子层面采用逆转录定量PCR（RT-qPCR）检测纹状体和海马中多巴胺受体Drd1、Drd2，腺苷受体Adora1、Adora2a，大麻素受体Cnr1，促肾上腺皮质激素释放激素受体Crhr1，阿片受体Opmr1及白细胞介素-6（Il-6）的mRNA表达。血β-羟基丁酸（BHB）水平用于确认酮症状态。
研究结果如下：
3.1.1 KD增加体重、千卡摄入和血BHB水平。实验1中，KD组自第二周起体重显著高于CD组，总能量摄入更高，但食物克数摄入更低，BHB水平显著升高，表明KD成功诱导酮症。
3.1.2 KD未改变焦虑行为和运动活性。EPM和旷场测试中，两组各项指标均无显著差异，说明青春期KD对雌性焦虑样行为和自发运动无不良影响。
3.1.3 KD在被动回避测试中潜伏期更短。训练日和测试日，KD组进入暗室的潜伏期均短于对照组，但测试日两组均较训练日显著延长，表明厌恶记忆未受损，更短潜伏期可能反映探索性或冒险行为增强。
3.1.4 KD改善海马依赖性空间学习。在Hebb-Williams迷宫中，KD组完成各迷宫的总潜伏期显著低于对照组，尤其是迷宫1和迷宫5，而错误数无显著差异，提示KD增强了空间学习能力。
3.2.1 KD增加体重、千卡摄入和血BHB水平。实验2中，KD组体重自第二周起持续高于对照组，总能量摄入增加，BHB水平维持升高，且这些差异在整个干预期间持续存在。
3.2.2 KD在DID中减少乙醇消费。第四天（4小时乙醇接触）时，对照组乙醇摄入显著增加，而KD组无此增加，且摄入量显著低于对照组。
3.2.3 KD在口服乙醇自身给药中减少乙醇消费。FR1阶段，KD组有效鼻触次数和乙醇摄入量均低于对照组；PR阶段，KD组乙醇摄入量显著低于对照组，但有效反应数和断点值无显著差异，提示乙醇摄入减少并非源于学习缺陷，而是动机降低。
3.3 KD在有无乙醇暴露时差异性改变基因表达。在纹状体，KD降低未接触乙醇雌性的Drd1表达，且无论乙醇暴露与否均降低Adora2a和Cnr1、升高Crhr1和Il-6；海马中，KD降低未接触乙醇雌性的Opmr1和Drd1，升高Drd2和Adora1，并升高未接触乙醇雌性的Il-6，但在乙醇暴露雌性中反而降低Il-6。乙醇暴露本身降低纹状体Crhr1和Adora1，升高海马Crhr1、降低海马Drd1。相关性分析显示，总乙醇摄入与纹状体Crhr1以及海马Crhr1、Drd2、Adora1、Adora2a表达呈负相关。
讨论部分指出，KD在青春期雌性中未引起焦虑或运动障碍，且改善了空间学习，其机制可能与蛋白激酶A（PKA）/脑源性神经营养因子（BDNF）通路有关。KD减少乙醇摄入的作用可能通过调节腺苷/多巴胺受体系统实现：在纹状体，KD降低Drd1并降低Adora2a，增强抑制性张力；在海马，KD增加Adora1相对于Drd1的比例，并增加Drd2相对于Adora2a的比例，从而调节乙醇的强化效应。KD还影响下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴、内源性大麻素系统和阿片系统。然而，KD在青春期雌性中升高促炎细胞因子Il-6，可能与发育早期高脂饮食诱导的微胶质细胞活化或与反复采血操作有关，且KD导致体重持续增加，提示该饮食在雌性发育早期阶段的适用性需谨慎评估。
研究结论可翻译如下：本研究阐明了KD作为女性AUD干预工具的治疗潜力。值得注意的是，该饮食显著减少了暴露雌性的乙醇消费，且不改变青春期行为特征，甚至改善了空间学习。基因表达分析提示，这种消费减少可能由KD对多巴胺和腺苷系统的调节介导。基于研究人员无法直接与青春期雄性或成年雌性结果进行比较，其结果提示这些系统的饮食调节具有性别依赖性。此外，该饮食显示出影响其他系统（如HPA轴、内源性大麻素系统和阿片系统）的能力。然而，在青春期早期和晚期给药时促炎细胞因子升高以及体重持续增加，可能提示该饮食在雌性发育早期阶段的使用存在禁忌。
