在一項新的研究中,德國科隆馬克斯普朗克代謝研究所(MaxPlanckInstituteforMetabolismResearc)主任JensBrüning領(lǐng)導的一個(gè)研究團隊報道了給小鼠喂食三天高脂肪食物會(huì )導致到達它們大腦中的葡萄糖數量下降。小鼠大腦要在四周之后才恢復它正常的葡萄糖攝取水平,不過(guò)也讓身體剩余部分為此付出代價(jià)。相關(guān)研究結果于2016年4月28日在線(xiàn)發(fā)表在Cell期刊上,論文標題為“Myeloid-Cell-DerivedVEGFMaintainsBrainGlucoseUptakeandLimitsCognitiveImpairmentinObesity”。
高脂肪含量食物讓我們的身體失去平衡。肥胖和諸如2型糖尿病之類(lèi)的疾病也會(huì )因此產(chǎn)生。但是高脂肪飲食如何影響我們的大腦呢?為此,研究人員研究了小鼠的大腦以便理解肥胖和糖尿病是如何產(chǎn)生的。
論文共同第一作者AlexanderJais解釋道,“小鼠只需吃三天高脂肪食物就會(huì )降低大腦對血液中的葡萄糖的攝取,即便這些小鼠每天消耗大量卡路里(熱量單位),也是如此。為此負責的是蛋白GLUT-1,它是血腦屏障中最為重要的蛋白轉運體。”導致GLUT-1轉運體數量下降的潛在觸發(fā)物是游離的飽和脂肪酸,這是因為它們對血腦屏障的細胞具有毒性作用。大腦的重要區域---海馬體和大腦皮層---缺乏葡萄糖,其中海馬體控制代謝,大腦皮層負責學(xué)習和記憶。
大腦采取行動(dòng)來(lái)補償它的能量缺乏。作為免疫系統中的特化細胞,巨噬細胞產(chǎn)生生長(cháng)因子VEGF,并且是直接將它釋放到血腦屏障的血管內皮細胞中,其中VEGF促進(jìn)GLUT-1產(chǎn)生和增強其功能。在4周后,正常的葡萄糖水平就能夠在大腦中測量到,即便小鼠繼續吃高脂肪食物,也是如此。如果這些小鼠缺乏VEGF,那么大腦的葡萄糖攝取能力依然保持下降。Jais說(shuō),“也因此,小鼠學(xué)習比較慢,并且記憶受損。”
當食物持續含有高脂肪時(shí),平衡大腦對葡萄糖的需求是以犧牲身體剩余部分的代價(jià)來(lái)實(shí)現的。Jais解釋道,“我們稱(chēng)它為自私的大腦,這是因為它通過(guò)增強身體對甜食的食欲來(lái)獲得它所需的葡萄糖,但是就長(cháng)期而言,這會(huì )阻止肌肉組織和脂肪組織對葡萄糖的攝取。肌肉組織中的細胞對胰島素---該激素正常條件下調節這些組織中的細胞對葡萄糖的攝取---產(chǎn)生抵抗性。最終,這會(huì )導致糖尿病產(chǎn)生。”
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