原創(chuàng) 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(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胞，他們發(fā)現(xiàn)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(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過程在細胞內(nèi)液和部分細胞線粒體中發(fā)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(xiàn)象歸因于糖酵解所需酶的數(shù)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(chǎn)生更多的葡萄糖運輸?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的線粒體損傷，但它們運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(xiàn)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(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，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?nèi)绾问勾竽X更健康更長時間提供重要線索。

研究近日發(fā)表在《細胞》（Cell）子刊《交叉科學》（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

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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