原創 Neuroscience 阿爾茨海默病

果蠅（Drosophila）

東京都立大學（Tokyo Metropolitan University）的研究人員發現，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胞，他們發現更好的葡萄糖攝取可以彌補與年齡相關的運動功能退化，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會如此重要，大腦是利用葡萄糖產生“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過程在細胞內液和部分細胞線粒體中發生。但是隨著年齡的增長，我們的腦細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。這可能意味著更多的食物和更多的葡萄糖可能實際上是一件好事。

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

一個由副教授Kanae Ando領導的團隊利用果蠅研究了這個問題。首先，他們證實老齡果蠅的腦細胞往往有較低的ATP水平和較低的葡萄糖攝取能力。他們特別將這一現象歸因于糖酵解所需酶的數量減少。

東京都立大學

為了抵消這種影響，他們對果蠅進行了基因改造，使其產生更多的葡萄糖運輸蛋白hGut3。令人驚訝的是，葡萄糖攝取的增加是顯著提高細胞內ATP數量所需。更具體地說，他們發現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的線粒體損傷，但它們運動功能的退化卻很少。

腦神經元對葡萄糖的攝取隨著年齡的增長而減少(左)，腦神經元對葡萄糖攝取的增加抵消衰老(中)，腦神經元對葡萄糖攝取的增加加上飲食限制進一步延長壽命(右)

但這還不是全部。更進一步，研究小組將葡萄糖攝取增強的果蠅置于飲食限制下，觀察其相互作用?，F在，果蠅的壽命更長了。奇怪的是，葡萄糖攝取的增加實際上并沒有提高腦細胞中的葡萄糖水平。研究結果表明，重要的不僅是葡萄糖的含量，還包括葡萄糖進入細胞后如何有效地利用以產生大腦所需的能量。

盡管限制飲食的抗衰老益處已在許多物種中得到證實，但研究團隊能夠將其與改善葡萄糖攝取結合起來，利用兩者的益處在模型生物中延長壽命。進一步的研究可能會為我們如何使大腦更健康更長時間提供重要線索。

研究近日發表在《細胞》（Cell）子刊《交叉科學》（iScience）雜志上。

研究于1月5日發表在《iScience》（最新影響因子：4.471）雜志上

參考文獻

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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