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炎症和肥胖对大脑衰老健康状态的影响
作者:Mark Wanner 2020年5月19日
文章内容
      
        概要
 
在美国和世界许多地区,肥胖正在向流行的趋势发展。然而,肥胖对大脑的长期影响尚不清楚。现在,Graham 等人的一篇论文中显示,部分先天免疫系统,即补体系统,对于慢性肥胖小鼠大脑中发生的一些损伤事件是必要的,包括血管衰弱和白质缺失。
 
The role of “extra” DNA in cancer evolution and therapy resistance
补体系统是先天免疫系统的重要组成部分。它在人的一生中不会改变,但它能够增强或补充适应性免疫系统反应。
 
因此,它可以在消灭传染性微生物和受损细胞的过程中发挥作用,也可以促进炎症。但如果调控不好,它也可能对机体造成损害。
 
研究表明,补体系统可以在老化的大脑中激活,并与帕金森症和阿尔茨海默症等神经退行性疾病有关。最近的研究表明,补体系统还与大脑中存在血管缺陷的疾病(通常被称为血管性认知功能障碍及痴呆,或 VCID)有关,这些疾病通常表现为神经血管功能下降、白质损伤和认知功能下降。但是,补体的激活因素,以及补体如何与饮食和肥胖等环境风险因素结合起来对大脑健康和疾病病理产生影响,这些问题尚无明确的答案。
 
现在,在《eNeuro》杂志上发表的一篇文章中(作者是杰克森实验室 (JAX) 助力教授,Gareth Howell 博士),报道了西方饮食 (WD) 导致的肥胖对肥胖小鼠补体激活和大脑健康的影响。研究人员此前发现,肥胖增加了衰老小鼠大脑中表达补体的小胶质细胞(大脑中的免疫样细胞)的活性。其对大脑的损伤同时伴有认知障碍、神经血管衰退和白质损伤。在这项新研究中,他们重点关注了表达补体的小胶质细胞如何影响神经血管健康和白质完整性。为了确定与肥胖相关的神经血管衰退和白质损伤是否与补体激活有关,由Leah Graham博士领导的研究小组在小鼠中敲除了 C1qa基因,该基因是补体系统激活必需的基因之一。
 
C1qa基因敲除小鼠组和野生型小鼠组分别在2-12月龄喂食WD或标准(对照)饲料。无论是WD还是对照饲料组,基因敲除小鼠的体重均与野生型小鼠相似。WD饲料组喂食的小鼠均发生了肥胖。12月龄时的行为测试显示,所有对照组的小鼠都能够执行测定其工作记忆的任务,但WD饲料组的雄性野生型小鼠表现出明显的记忆减退。相比之下,雄性和雌性C1qa基因敲除小鼠均能够执行该项任务。
 
重要的是,即使是喂食WD饲料,相比喂食相同饲料的野生型小鼠,C1qa基因敲除小鼠显示出更少的神经血管和白质损伤。这一结果首次提示了补体系统与肥胖引起的神经血管和白质损伤有关。鉴于机体的所有细胞中都敲除了C1qa 基因,因此,其对神经血管和白质损伤的保护作用是由于抑制了全身补体系统的激活,还是特异性抑制了表达补体的小胶质细胞,仍有待研究确定。尽管如此,越来越多的证据表明,进一步开展补体抑制研究可为在整个衰老和肥胖的过程中保持大脑健康提供一条可行路线。
 
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