原創(chuàng) Neuroscience 阿爾茨海默病

果蠅（Drosophila）

東京都立大學(xué)（Tokyo Metropolitan University）的研究人員發(fā)現(xiàn)，通過基因改造來提高葡萄糖攝取的果蠅壽命明顯更長。

《Neuroscience News》1月18日消息

通過觀察衰老果蠅的腦細(xì)胞，他們發(fā)現(xiàn)更好的葡萄糖攝取可以彌補(bǔ)與年齡相關(guān)的運(yùn)動功能退化，從而延長壽命。加上飲食限制，效果更加明顯。這表明，健康的飲食加上t提高大腦對葡萄糖的攝取可能會延長壽命。

大腦是我們身體中需要能量最多的部分，它大約消耗了我們攝入的20%的氧氣和25%的葡萄糖。這就是為什么它保持能量供應(yīng)會如此重要，大腦是利用葡萄糖產(chǎn)生“能量信使”-三磷酸腺苷(ATP)為身體供能。

這種被稱為糖酵解的化學(xué)過程在細(xì)胞內(nèi)液和部分細(xì)胞線粒體中發(fā)生。但是隨著年齡的增長，我們的腦細(xì)胞變得越來越不善于制造ATP，這在很大程度上與較少的葡萄糖可利用性相關(guān)。這可能意味著更多的食物和更多的葡萄糖可能實(shí)際上是一件好事。

另一方面，眾所周知，健康的飲食實(shí)際上能延長壽命。解開圍繞著這兩種相互矛盾的知識的謎團(tuán)，可能會讓我們更好地理解更健康、更長壽的生活。

一個(gè)由副教授Kanae Ando領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)利用果蠅研究了這個(gè)問題。首先，他們證實(shí)老齡果蠅的腦細(xì)胞往往有較低的ATP水平和較低的葡萄糖攝取能力。他們特別將這一現(xiàn)象歸因于糖酵解所需酶的數(shù)量減少。

東京都立大學(xué)

為了抵消這種影響，他們對果蠅進(jìn)行了基因改造，使其產(chǎn)生更多的葡萄糖運(yùn)輸?shù)鞍議Gut3。令人驚訝的是，葡萄糖攝取的增加是顯著提高細(xì)胞內(nèi)ATP數(shù)量所需。更具體地說，他們發(fā)現(xiàn)hGut3越多，這種酶的減少就越少，從而抵消了隨著年齡的增長而減少的作用。

雖然這并沒有改善與年齡相關(guān)的線粒體損傷，但它們運(yùn)動功能的退化卻很少。

腦神經(jīng)元對葡萄糖的攝取隨著年齡的增長而減少(左)，腦神經(jīng)元對葡萄糖攝取的增加抵消衰老(中)，腦神經(jīng)元對葡萄糖攝取的增加加上飲食限制進(jìn)一步延長壽命(右)

但這還不是全部。更進(jìn)一步，研究小組將葡萄糖攝取增強(qiáng)的果蠅置于飲食限制下，觀察其相互作用。現(xiàn)在，果蠅的壽命更長了。奇怪的是，葡萄糖攝取的增加實(shí)際上并沒有提高腦細(xì)胞中的葡萄糖水平。研究結(jié)果表明，重要的不僅是葡萄糖的含量，還包括葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞后如何有效地利用以產(chǎn)生大腦所需的能量。

盡管限制飲食的抗衰老益處已在許多物種中得到證實(shí)，但研究團(tuán)隊(duì)能夠?qū)⑵渑c改善葡萄糖攝取結(jié)合起來，利用兩者的益處在模型生物中延長壽命。進(jìn)一步的研究可能會為我們?nèi)绾问勾竽X更健康更長時(shí)間提供重要線索。

研究近日發(fā)表在《細(xì)胞》（Cell）子刊《交叉科學(xué)》（iScience）雜志上。

研究于1月5日發(fā)表在《iScience》（最新影響因子：4.471）雜志上

參考文獻(xiàn)

Source：Tokyo Metropolitan University

Better Diet and Glucose Uptake in the Brain Lead to Longer Life

Reference：

Oka, Mikiko & Suzuki, Emiko & Asada, Akiko & Saito, Taro & Iijima, Koichi & Ando, Kanae. (2021). Increasing neuronal glucose uptake attenuates brain aging and promotes life span under dietary restriction in Drosophila. iScience. 24. 101979. 10.1016/j.isci.2020.101979.

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