间歇性生酮饮食有利于大脑？最新研究：即使在生命较晚阶段开始KD饮食「90%脂肪+10%蛋白质」，也能显著提升老年小鼠的记忆能力

当我们在人生旅途中越走越远，衰老这个家伙也悄然而至，它不仅在我们的身体上留下岁月的痕迹，还悄悄地在我们的大脑里编织着遗忘的网。如何有效应对衰老过程中出现的认知能力下降，早已成为科学家们研究的热点问题。

在过去的几十年中，科学家们已经认识到饮食和生活方式对大脑健康和衰老过程有着深远的影响。特别是，生酮饮食（KD）作为一种特殊的营养干预手段，已经在一些初步研究中显示出对改善认知功能和促进健康老化的潜力。

生酮饮食是一种高脂肪、低碳水化合物的饮食方式，其最初是治疗癫痫的一种方法，然而，近年来，科学家们发现它可能对大脑健康有着更广泛的影响。通过减少碳水化合物的摄入，身体会进入一种代谢状态，称为“生酮状态”，在此状态下，身体会将脂肪转化为酮体作为主要能量来源，酮体不仅能够为身体提供能量，还能为大脑提供能量来源，从而影响大脑功能。然而，KD对大脑的确切作用机制，尤其是在生命晚期开始实施KD时的效果和影响，尚未完全明了。

近日，美国巴克老龄化研究所的研究人员在Cell Reports Medicine期刊上发表了一篇题为" Ketogenic diet administration later in life improves memory by modifying the synaptic cortical proteome via the PKA signaling pathway in aging mice "的研究论文，这项研究的目标是探索在生命晚期开始实施周期性生酮饮食（KD）对老年小鼠记忆能力的影响，结果显示，即使是在生命较晚阶段开始的周期性生酮饮食，也能显著提升老年小鼠的记忆能力。

这项研究的思路是系统性地探究生酮饮食（KD）对老年小鼠记忆能力的影响，并深入分析其潜在的分子机制。研究首先通过行为学测试来评估KD对老年小鼠记忆和运动能力的影响。这些测试包括高架十字迷宫、新物体识别、开放场测试、Y迷宫、Barnes迷宫和转棒测试。这些测试结果为研究提供了初步证据，表明KD可能对认知功能有积极作用。

图一：对老年小鼠进行 16 周的对照和周期性 KD 处理后发现，周期性的KD 可改善老年小鼠的记忆力和运动协调能力

在老年小鼠中实施周期性生酮饮食（KD）后，它们在认知任务上表现出显著的记忆提升，这一发现暗示了KD可能对海马体和大脑皮层的神经元活动产生了积极的影响。

研究团队通过电生理技术对这些老年小鼠的海马组织切片进行了突触连接的详细分析，特别是通过测量长时程增强（LTP）来探究KD对突触可塑性的作用。实验结果显示，接受KD饮食的小鼠在LTP测试中的反应得到了显著增强，与同龄但接受对照饮食（CD）的小鼠相比，KD饮食的小鼠表现更为出色（通过比较红色和蓝色轨迹图可见）。由于LTP是学习与记忆形成的核心机制，这一发现与小鼠在行为测试中的记忆改善紧密相连。

这些定量化的实验结果进一步证实，KD喂养的小鼠所表现出的LTP增强反应，部分逆转了随年龄增长而降低的突触可塑性，这为它们在行为测试中更好的表现提供了电生理学上的依据。

图二：周期性 KD 的老年小鼠的海马 LTP 增加

通过质谱技术对KD喂养小鼠的突触蛋白组进行分析后，研究者们发现了与突触功能和信号传导途径相关的蛋白质表达变化。特别是，KD上调了与PKA信号通路相关的蛋白质，这为KD如何影响神经突触功能提供了分子层面的解释。

图三：周期性 KD主要通过肌动蛋白细胞骨架、突触小泡运输和 cAMP 介导的信号传导来调节老年小鼠的突触前皮质蛋白质组

近年来生酮饮食变得相当流行，因为这种最初是作为治疗某些类型的癫痫的饮食模式被发现具有很好的减肥效果，许多人采用生酮饮食来减肥，因为它可以帮助身体进入一种名为酮症的状态，此时身体燃烧脂肪而不是碳水化合物来获取能量。事实上，这也不是最近第一次报道关于生酮饮食相关的研究进展了。

早在上个月就有同样关于生酮饮食的研究发现，长期进行生酮饮食会导致患肾结石、骨折和生长障碍的风险增加，尽管生酮饮食有其潜在益处，但也存在一些争议和潜在风险，好处和坏处可能因人而异，取决于个人的年龄、饮食习惯、遗传、身体状况等因素（给你个不坚持的理由！Science Advances最新研究: 长期生酮饮食会诱导细胞衰老，而间歇性生酮饮食能阻止细胞老化积累）。

因此，在尝试生酮饮食之前，还是建议咨询医疗专业人士，确保这种饮食方式适合个人的健康需求。

参考文献：

Acuña-Catalán, Diego et al. “Ketogenic diet administration later in life improves memory by modifying the synaptic cortical proteome via the PKA signaling pathway in aging mice.” Cell reports. Medicine, 101593. 3 Jun. 2024, doi:10.1016/j.xcrm.2024.101593

撰文 | 之予

编辑 | lcc