柳叶刀子刊:果糖改变数百个大脑基因,导致疾病
2016/04/27
近日,科学家在柳叶刀子刊《EBioMedicine》上揭示了果糖损害大脑基因从而导致疾病的现象,同时还揭示了一个可喜的现象:一种ω-3脂肪酸(二十二碳六烯酸或DHA)似乎可以扭转果糖所导致的基因变化。


糖尿病、心血管疾病、阿尔兹海默症及注意力缺陷多动症等多种疾病与大脑的基因相关。近日,加州大学洛杉矶分校的科学家在柳叶刀子刊《EBioMedicine》上揭示了果糖损害大脑基因从而导致疾病的现象,同时还揭示了一个可喜的现象:一种ω-3脂肪酸(二十二碳六烯酸或DHA)似乎可以扭转果糖所导致的基因变化。

果糖削弱记忆

本研究的资深作者,加州大学洛杉矶分校助理教授Xia Yang表示,“值得注意的是,DHA不只是改变一两个基因,它似乎使整个基因模式恢复正常,我们还看到了它产生这种功效的机制。”

自然情况下,DHA产生于人类大脑细胞的细胞膜,但没有足够的量以对抗疾病。本文的第二作者,加州大学洛杉矶分校神经外科及综合生物生理学教授Fernando Gomez-Pinilla说,“人体大脑和机体缺乏生产DHA的机制,因而必须通过饮食来获取。DHA可强化大脑突触,增强学习和记忆的能力,在野生蛙鱼(并非人工养殖)中含量丰富,同时在其他鱼及鱼油、核桃、亚麻籽、水果和蔬菜中也含有少量的DHA。”

为了检测果糖和DHA的影响,研究人员训练老鼠逃出迷宫,并将它们分成三组。在随后的六周里,分别给这三组试验老鼠食用果糖水(相当于每人每天喝一公升的饮料)、果糖水及富含DHC的食物和无果糖和DHA的白水。

六周后,让这些老鼠再次穿越迷宫,结果发现与仅饮用白水的老鼠相比,仅饮用果糖水的老鼠穿越迷宫的速度要慢一半,这意味着果糖饮食削弱了这些老鼠的记忆;但食用果糖水和富含DHA食物的老鼠与饮用白水的老鼠表现出了非常相似的结果,这强烈表明DHA消除了果糖带来的有害影响。

然而,对老鼠的其他测试显示出了更大的差异:高果糖饮食的老鼠血糖含量、甘油三酯及胰岛素水平高于其他两组。这些结果非常重要,因为对于人类而言,血糖升高、甘油三酯、胰岛素与肥胖、糖尿病等许多疾病相关。

果糖损害大脑基因,DHA可逆转这种损害

研究人员对老鼠大脑中的20000个基因进行测序,确定了下丘脑中的700多个基因和海马中的200多个基因被果糖所改变,下丘脑是主要的代谢控制中心,海马有助于调节学习和记忆。研究人员发现与人类基因相似的大多数老鼠基因都与新陈代谢的调节、细胞沟通和炎症等相关,这些基因的改变与帕金森病、抑郁症、双相感情障碍以及其他脑部疾病相关。

研究人员表示,确定的900个基因中,其中两个——Bgn 和Fmod似乎是第一个被果糖影响的基因,一旦这两个基因被改变,就会引发级联效应,最终引起几百个疾病的改变。这意味着这两个基因可作为治疗疾病新药物的潜在靶点。

研究人员还发现了果糖破坏基因的细节,果糖在基因中添加或删除一个胞嘧啶生化组,这种修饰对基因的开启或关闭起到了关键作用。之前的研究曾揭示果糖损害脑细胞之间的通讯以及增加大脑中的有毒分子,长期高果糖饮食将降低大脑的学习和记忆的能力,因此研究人员建议避免含糖的饮料,减少甜点的摄入量。“尽管DHA相当有利,但不是治疗疾病的灵丹妙药,仍需更多的研究来确定其扭转人类基因的功能”,研究人员最后表示。

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