PLoS Biol:饮食限制通过调节神经抑制性代谢产物的耗竭影响学习能力。

2017-08-03 fengxiangxin MedSci原创

大量研究表明,在从人类到秀丽隐杆线虫的物种中,饮食限制(DR)都能带来很多好处,包括提高学习能力。但是DR对学习过程产生益处的确切机制目前仍知之甚少,是通过改善细胞健康状况和延长有机体生命还是通过影响特定的神经调节机制?

不同于其对长寿的影响,饮食限制(DR)通过调节神经抑制性代谢产物的耗竭影响学习能力。大量研究表明,在从人类到秀丽隐杆线虫的物种中,饮食限制(DR)都能带来很多好处,包括提高学习能力。但是DR对学习过程产生益处的确切机制目前仍知之甚少,是通过改善细胞健康状况和延长有机体生命还是通过影响特定的神经调节机制?在对线虫的联合学习范式下,研究者研究了DR和胰岛素调节、雷帕霉素靶蛋白 (mTOR)、AMP活化蛋白激酶(AMPK),以及与长寿相关的自噬通路对学习能力的影响。尽管它们对学习能力的影响与大量分子效应相关,但是研究者发现,它们对学习能力的积极影响均与犬尿喹啉酸(KYNA,一种神经抑制性代谢产物)的耗竭独立相关。KYNA的耗竭导致了一对特定的对学习起关键作用的中间神经元的激活(通过N-甲基-D-天门冬氨酸受体(NMDAR)依赖性方式)。因此,KYNA水平的波动作为一个以前未知的分子机制在学习方面将长寿和代谢途径与神经机制相联系。重要的是,KYNA水平在任何测试下均没有改变寿命。因此,饮食限制(DR)对学习的积极影响可以归因于一个与神经调节活动相关的营养敏感性代谢产物,而不是因为改善了健康状况

作者:fengxiangxin



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