先说一个概念
如果把大脑神经元比作复杂的电网,那么“白质”就是包裹在电线外的绝缘层(髓鞘)。随着年龄增长,这些绝缘层会发生断裂、变薄,导致认知能力下降。科学家们早已发现“热量限制”是延长寿命的有效手段,但它究竟是如何作用于灵长类动物大脑深处的?
近日,波士顿大学医学院在《Aging Cell》发表研究,通过对恒河猴(与人类脑结构高度相似)长达20余年的追踪,揭示了其中的秘密。
![]()
跨越20年的研究:恒河猴的大脑实验
研究人员对比了两组高龄恒河猴:一组正常进食(对照组),另一组则进行了长达20多年的“七分饱”(热量限制30%)。
![]()
图1:实验设计与细胞图谱。展示了对恒河猴胼胝体白质进行单细胞核转录组测序的工作流程。
研究者对额叶白质进行了单细胞核转录组测序。在这些微小的组织样本中,科学家识别出了5大类主要胶质细胞,包括少突胶质细胞(OLs)、小胶质细胞(Mg)等。虽然细胞比例没有改变,但两组之间的基因表达却存在1046个差异基因。
核心发现1:少突胶质细胞的“代谢重启”
少突胶质细胞是制造髓鞘(绝缘皮)的“工厂”。衰老会让这些工厂动力不足,导致髓鞘受损。
![]()
图2:少突胶质细胞的转录谱优化。结果显示热量限制显著上调了与糖酵解、脂肪酸合成相关的路径,增强了细胞制造和修复髓鞘的能力。
揭示了热量限制的神奇作用:首先是代谢增强,热量限制显著上调了与糖酵解、脂肪酸合成相关的路径。这意味着,在“七分饱”状态下,胶质细胞反而拥有更强的能量来制造和修复髓鞘。其次是维持稳态,热量限制抑制了与应激、炎症相关的基因,让细胞保持在一个更年轻、更稳健的状态。
核心发现2:NLGN1——胶质细胞与轴突的“粘合剂”
研究发现了一个关键基因:NLGN1。
![]()
图3:NLGN1 促进胶质细胞与轴突的亲密接触。原位杂交验证发现,热量限制组中 NLGN1 表达水平显著升高,且胶质细胞与轴突的物理距离更近。
热量限制组的少突胶质细胞显著高表达 NLGN1 基因。实验室验证发现,表达 NLGN1 的胶质细胞物理距离上更靠近神经轴突。这就像是在绝缘皮和电线之间加了一层强力胶,让包裹更紧密,确保神经信号的传导速度。
核心发现3:小胶质细胞的“大扫除”能力
小胶质细胞是大脑的“清洁工”。衰老的小胶质细胞会因为吞噬了太多的髓鞘碎片(垃圾)而“罢工”,甚至引发炎症。
![]()
图4:小胶质细胞的清洁与降噪。展示了热量限制如何减少充满垃圾的亚群(Mg4)并引导细胞进入抗炎状态,同时减缓T细胞的积累。
研究发现热量限制具有以下作用:
一是减少“垃圾载荷”,热量限制显著减少了一种特定的小胶质细胞亚群(Mg4)。这类细胞通常塞满了髓鞘碎片,是衰老的标志。
二是抗炎模式,热量限制让小胶质细胞从促炎状态转变为更有利于代谢和蛋白质合成的状态。
三是T细胞减速,随着年龄增长,外周T细胞会渗入大脑引发炎症,热量限制显著减缓了T细胞在大脑白质中的积累速度。
结论:为大脑减负,就是为生命增寿
这项研究证明,长期热量限制减少了体重,更在转录水平上对大脑进行了重新编程。
核心总结:
· 热量限制让少突胶质细胞更有能量,包裹更紧密。
· 热量限制让小胶质细胞更高效地清理垃圾,减少脑内炎症。
虽然我们不需要像实验中的恒河猴那样严格限制热量,但“吃得清淡、吃得适量”确实是目前科学、门槛低的大脑抗衰老方案。
特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.